專(zhuān)利名稱(chēng)：可任選交聯(lián)的涂料，組合物和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及口腔環(huán)境的堅(jiān)硬組織表面上或一些表面上的涂料。更具體而言，本發(fā)明涉及可用于口腔環(huán)境的硬組織表面或一些表面的堅(jiān)固涂料。
相互參照的有關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)是1993年12月6日提出的現(xiàn)正待決的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)08/163,028的部分繼續(xù)申請(qǐng)。
背景技術(shù)：
牙斑是齲齒，牙齦病和牙齒變色的共同因素，并對(duì)這些疾病的發(fā)展起了很大的影響。牙斑是在生齲菌粘附在表膜，即牙齒表面上的蛋白質(zhì)膜時(shí)開(kāi)始的。隨后，牙斑又在牙垢的生成中起核心的作用。當(dāng)牙垢成熟并硬化時(shí)，由于吸附了飲食中的色素，使其逐漸染污。此外，口腔修復(fù)材料對(duì)由飲食中的色素形成的色斑的積累本來(lái)就可能是易感的。因此，很需要有一種方法來(lái)避免在口腔環(huán)境中硬組織和一些表面上的色斑吸附和細(xì)菌粘附。
由于硅油的疏水特性，它們已被建議用作潔牙劑的內(nèi)含物，以抑制染污過(guò)程。然而它們?cè)谘例X表面上的粘附力和保持力都很低。
Lin等人美國(guó)專(zhuān)利5,078,988公開(kāi)了包含改性的氨基烷基硅氧烷潔牙劑。這些改性的硅氧烷可在牙齒表面形成疏水層以避免齲齒和牙齒染污。Rolla等人的PCT專(zhuān)利申請(qǐng)WO 91/13608公開(kāi)了包含液態(tài)硅油和脂溶的抗菌劑的潔牙劑。據(jù)稱(chēng)由于它們能緩慢地向唾液中釋放抗菌劑，從而可用于防止在牙齒上生成牙斑。
Garbe等人的美國(guó)專(zhuān)利4,981,903公開(kāi)了包含接枝的側(cè)位硅氧烷聚合物部分的乙烯基聚合物骨架的壓敏或非壓敏粘合劑組合物。據(jù)稱(chēng)這些組合物可以作為有效的局部施用的粘結(jié)材料用于化妝品和藥劑。也可用作多孔材料(例如紙和木材)的密封劑組合物。參見(jiàn)第3欄，第25-31行。Garbe等人的美國(guó)專(zhuān)利4,972,037公開(kāi)了一種可在室溫下用作粘合劑的組合物，其中包含一種既有側(cè)位含氟化合物基團(tuán)又有側(cè)位聚硅氧烷接枝物的共聚物。這些組合物也可應(yīng)用于局部施用的場(chǎng)合，包括用在化妝品和藥劑中以及用作多孔材料(例如紙和木材)的密封劑組合物。參見(jiàn)第3欄，第25-33行。Mitra等人的美國(guó)專(zhuān)利4,981,902公開(kāi)了帶有側(cè)位聚硅氧烷接枝物的非壓敏粘合性的丙烯酸酯或甲基丙烯酸聚合物。這些聚合物包含有極性官能度的單體，據(jù)稱(chēng)可用作動(dòng)物軀體的粘合劑組合物。
Mazurek的美國(guó)專(zhuān)利4,693,935公開(kāi)了壓敏粘合劑組合物，其中包含一種帶有接枝聚硅氧烷部分的乙烯基聚合物骨架的共聚物。Clemens等人的美國(guó)專(zhuān)利4,728,571公開(kāi)了用在片材上的防粘涂料組合物，其中包含聚硅氧烷接枝的共聚物及其摻合物。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了用在口腔環(huán)境的硬組織表面上或一些表面上的涂料，該涂料包含一種帶有下述重復(fù)單元的聚合物A)1-80％(重量)的極性或可極化的基團(tuán)；B)0-98％(重量)的調(diào)節(jié)基團(tuán)；C)1-40％(重量)的疏水性聚硅氧烷接枝鏈，其分子量至少為500。
本發(fā)明還提供了適于涂覆在人的口腔表面的牙科用組合物，其中包含一種帶有下述重復(fù)單元的聚合物A)1-80％(重量)的極性或可極化的基團(tuán)；B)0-98％(重量)的調(diào)節(jié)基團(tuán)；C)1-40％(重量)的疏水性聚硅氧烷接枝鏈，其分子量至少為500。其中所述聚合物還含有至少一個(gè)能進(jìn)行縮合反應(yīng)的硅烷部分。
這些組合物也可任選地包含催化劑以促進(jìn)此硅烷縮合反應(yīng)；也可任選地包含另一種帶有至少兩個(gè)能進(jìn)行縮合反應(yīng)的縮合硅氧烷反應(yīng)位的化合物，該化合物可在縮合反應(yīng)完成后，于上述的聚合物之間起到橋接化合物的作用。
此外，還驚人地發(fā)現(xiàn)，用表面活性劑處理具有上述涂料的表面，能明顯地提高抗染污和細(xì)菌粘附的性能。
本發(fā)明在另一實(shí)施方案中還提供了用于涂覆口腔環(huán)境的硬組織表面上或一些表面的聚合物，這些聚合物可在該表面上交聯(lián)。
在又一個(gè)實(shí)施方案中，提供了牙科用的元件，這些元件帶有包括上述聚合物體系的涂料。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是已涂有本發(fā)明涂料的牙齒碎片的照片，該照片顯示出在牙齒材料上沒(méi)有染料滯留。
圖2是已涂有本發(fā)明中比較例1的涂料的牙齒碎片的照片，該照片顯示出在牙齒材料上有染料滯留。
圖3是表示蛋白質(zhì)或細(xì)菌在已用磷酸鹽緩沖鹽水沖洗過(guò)的琺瑯質(zhì)顆粒上的相對(duì)粘附水平的比較圖。
圖4是表示蛋白質(zhì)或細(xì)菌在已用含NP-40表面活性劑的溶液沖洗過(guò)的琺瑯質(zhì)顆粒上的相對(duì)粘附水平的比較圖。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及在堅(jiān)硬組織例如牙質(zhì)，牙齒的琺瑯質(zhì)，牙骨質(zhì)和骨上的涂料。另外，這種涂料還可提供用在口部環(huán)境的其他表面上，這包括牙科用的修補(bǔ)物，正牙用的元件或鑲牙用的元件。牙科用的修補(bǔ)物包括由以下材料制得的修補(bǔ)物以樹(shù)脂為基材的復(fù)合材料、汞齊、玻璃離子聚合物、陶瓷和各種由這些材料混合而得的混合料。正牙用的元件包括正牙托架和金屬絲等。鑲牙用的元件包括假牙上的齒橋，假齒冠和假牙等。
所用涂料的量應(yīng)足以使被涂覆的表面能抗細(xì)菌的粘附、牙斑的生成或來(lái)自食物或染料的染污，所用涂料可按連續(xù)層或半連續(xù)層的方式涂覆。優(yōu)選的涂料用量至少足以在被涂覆的表面上形成基本上連續(xù)單層的本發(fā)明所述的聚合物。
本發(fā)明提供的涂料對(duì)上述表面都是非常堅(jiān)固的。這些涂料具有低摩擦系數(shù)，并具有高度的抗牙斑、細(xì)菌和食物引起的染污等性能。
已驚人地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)具有本發(fā)明所述涂層的表面用包含一種表面活性劑的組合物處理以后，可增強(qiáng)該表面抗細(xì)菌和蛋白物質(zhì)粘附的性能。即使這種已涂覆的表面在表面活性劑處理步驟之前已與細(xì)菌或蛋白物質(zhì)接觸過(guò)，該表面活性劑處理步驟仍能給出驚人的效果。因此，已用含表面活性劑的組合物處理的本發(fā)明所述的涂層是顯然完全不同于未曾用含表面活性劑的組合物處理的涂層。不受理論上的限制，可以認(rèn)為表面活性劑處理使涂層中聚合物的聚硅氧烷組份定向，從而增強(qiáng)該涂層抗細(xì)菌粘附和抗染污的性能。
表面活性劑處理可在下列三種情況下應(yīng)用(i)作為初始涂層的一部分；(ii)在初始涂層之后，但在此涂覆過(guò)的表面尚未與不希望有的口腔的蛋白物質(zhì)有機(jī)體接觸以前；或(iii)在涂覆過(guò)的表面與細(xì)菌等接觸以后，在上述最后一種情況下，表面活性劑可不時(shí)地重復(fù)使用。
本發(fā)明的涂料包含一種帶有重復(fù)單元A，B和C的乙烯基共聚物；A單元由一種至少含有一個(gè)極性或可極化基團(tuán)的烯屬不飽和單體衍生的；B單元是由一種任選地含有改性基團(tuán)烯屬不飽和單體衍生的；C單元是由一種烯屬不飽和有機(jī)硅氧烷鏈衍生的。優(yōu)選該聚合物在水中的溶解度小于0.1％。
更特別的是，A單元是由乙烯基單體例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、巴豆酸酯、衣康酸酯等衍生的。極性基團(tuán)可以是酸性的，堿性的，或是鹽類(lèi)。這些基團(tuán)也可以是離子型的或中性的。
極性的或可極化的基團(tuán)的實(shí)例包括中性基團(tuán)，例如羥基、硫代、取代的和未取代的酰胺基；環(huán)醚類(lèi)(例如噁烷類(lèi)、氧雜環(huán)丁烷、呋喃類(lèi)和吡喃類(lèi))；堿性基團(tuán)(例如膦類(lèi)和胺類(lèi)，包括伯、仲、叔胺)；酸性基團(tuán)(例如含氧酸和C、S、P、B的硫代含氧酸)和離子型基團(tuán)(例如季銨、羧酸鹽、磺酸鹽等)；以及這些基團(tuán)的前體和被保護(hù)形式。此外，A單元也可以是大分子量的單體(macromonomer)。這些基團(tuán)中更具體的實(shí)例如下A單元可由含單或多羧基官能的分子衍生，其通式表示為CH2＝CR2G-(COOH)d式中R2為H、甲基、乙基、氰基、羧基或羧甲基，d為1-5，G為一個(gè)鍵或含1-12個(gè)碳原子化合價(jià)為d+1的烴基連接基，且任選地被一個(gè)取代的或未取代的雜原子(例如O、S、N和P)取代和/或隔斷。任選地，A單元可以其鹽的形式提供。在此類(lèi)中優(yōu)選的單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸和N-丙烯?；被宜帷?br> A單元也可由含單或多羥基官能的分子衍生，其通式表示為CH2＝CR2-CO-L-R3(OH)d式中R2為H、甲基、乙基、氰基、羧基或羧烷基，L為O、NH，d為1-5，R3為含有1-12個(gè)碳原子化合價(jià)為d+1的烴基基團(tuán)。在此類(lèi)中優(yōu)選的單體為(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥丁酯、甘油單(甲基)丙烯酸酯、三(羥甲基)乙烷單丙烯酸酯、季戊四醇單(甲基)丙烯酸酯、N-羥甲基-(甲基)丙烯酰胺、羥乙基(甲基)丙烯酰胺和羥丙基-(甲基)丙烯酰胺。
A單元還可由含單或多氨基官能的分子衍生，其通式為CH2＝CH2-CO-L-R3-(NR4R5)d式中R2、L、R3和d與以上規(guī)定的相同；R4和R5為H或?yàn)?-12個(gè)碳原子的烷基或它們一起構(gòu)成的碳環(huán)基團(tuán)或雜環(huán)基團(tuán)。在此類(lèi)中優(yōu)選的單體為(甲基)丙烯酸氨乙基酯、(甲基)丙烯酸氨丙基酯、(甲基)丙烯酸-N，N-二甲基氨乙基酯、(甲基)丙烯酸-N，N-二乙基氨乙基酯、N，N-二甲基氨丙基-(甲基)丙烯酰胺、N-異丙基氨丙基-(甲基)丙烯酰胺和4-甲基-1-丙烯?；?哌嗪。
A單元也可由烷氧基取代的(甲基)丙烯酸酯類(lèi)或(甲基)丙烯酰胺類(lèi)、例如(甲基)丙烯酸甲氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸-2-(2-乙氧基乙氧基)乙基酯、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯或聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯衍生的。
單元A可由取代的或未取代的銨型單體、其通式為CH2=CR2-CO-L-R3-(N⊕R4R5R6)dQ-]]>式中R2、R3、R4、R5、L和d與以上規(guī)定的相同，R6為H或?yàn)?-12個(gè)碳原子的烷基，Q-是有機(jī)的或無(wú)機(jī)的陰離子。此類(lèi)單體的優(yōu)選實(shí)例是(甲基)丙烯酸-2-N，N，N-三甲基銨乙基酯、(甲基)丙烯酸-2-N，N，N-三乙基銨乙基酯、(甲基)丙烯酸-3-N，N，N-三甲基銨丙基酯、N(2-N’，N’，N’-三甲基銨)乙基-(甲基)丙烯酰胺、N-(二甲基羥乙基銨)丙基-(甲基)丙烯酰胺等，它們的抗衡陰離子可以是氟離子、氯離子、溴離子、醋酸根、丙酸根、月桂酸根、棕櫚酸根、硬脂酸根等。該單體也可以是有機(jī)或無(wú)機(jī)的抗衡離子的N，N-二甲基二烯丙基銨鹽。
含銨型基團(tuán)的聚合物也可用上述的作為A單元的任一含氨基的單體來(lái)制備，并用有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸將所生成的聚合物酸化至某一pH值使側(cè)位上的氨基都基本上質(zhì)子化。含全取代銨型基團(tuán)的聚合物可用烷基化基團(tuán)對(duì)上述的氨基聚合物進(jìn)行烷基化的方法來(lái)制備，該方法在本領(lǐng)域中是熟知的Menschutkin反應(yīng)。
本發(fā)明的A單元也可由含磺酸基的單體，例如乙烯磺酸、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、烯丙氧基苯磺酸等衍生。A單元也可由含亞磷酸或硼酸基團(tuán)的單體衍生。這些單體可以呈質(zhì)子化的酸形式作為單體使用，而所得相應(yīng)的聚合物則可用有機(jī)堿或無(wú)機(jī)堿來(lái)中和以生成鹽形式的聚合物。
B單元可由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯或其它可聚合的乙烯基起始單體衍生，它任選地含有可調(diào)節(jié)性質(zhì)的官能度，這些性質(zhì)是指玻璃化溫度、在載體介質(zhì)中的溶解度，親水-疏水平衡等。
B單元單體的實(shí)例包括1-12碳的直鏈、支鏈或環(huán)狀醇的低級(jí)至中級(jí)的甲基丙烯酸酯。B單元單體的其他實(shí)例包括苯乙烯、乙烯基酯類(lèi)、氯乙烯、偏氯乙烯、丙烯?；鶈误w等。
B單元單體的其他實(shí)例是1，1-二氫-全氟代烷醇(1)和同系物(2)的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
(1)CF3(CF2)xCH2OH 式中x為0至20，y至少為1直至10(2)CF3(CF2)x(CH2)yOH(3)W-氫化氟代烷基醇3，式中x為0至20，y至少為1直至10HCF2(CF2)x(CH2)yOH(4)氟代烷基亞磺酰胺基醇4， 式中x為0至20；R1為至多20個(gè)碳原子的烷基或芳烷基，或至多6個(gè)環(huán)碳原子的環(huán)烷基(5)帶環(huán)的氟代烷基醇5， 式中z為0至7，y至少為1直至10(6)CF3(CF2CF2--Oq(CF2O)x(CH2)yOH式中q為2至20并大于x，x為0至20，y至少為1直至10 式中p和s都是至少為1，r為1至6優(yōu)選的聚合的單元A單體主鏈組合物包括氟代丙烯酸酯類(lèi)8-13的聚合物。
B單元也可任選地由大分子量單體衍生，這種單體可由例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯或甲基丙烯酸甲酯衍生而得優(yōu)選的這種大分子量的單體，其分子量為500-100,000。
C單元可由一種預(yù)先形成的烯屬不飽和的有機(jī)硅氧烷鏈衍生。該單元的分子量一般在500以上。
本發(fā)明的單元C可由一種單體衍生，其通式為X(Y)nSi(R)3-mZm式中X為可與A單體和B單體共聚的乙烯基Y為二價(jià)的連接基團(tuán)(例如，1-30個(gè)碳原子的亞烷基、亞芳基、亞烷芳基和亞芳烷基)和結(jié)合的雜原子，例如，O、N、S、P。實(shí)例為酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基、脲基；n為0至1的整數(shù)；m為1至3的整數(shù)；R為氫、低級(jí)烷基(例如1-4個(gè)碳原子、甲基、乙基或丙基)、芳基(例如6-20個(gè)碳原子、苯基或取代的苯基)、或烷氧基(優(yōu)選的是1-4個(gè)碳原子低級(jí)烷氧基)；Z為一價(jià)的硅氧烷的聚合部分，其數(shù)均分子量為約500以上，它在共聚的條件下基本上不反應(yīng)；優(yōu)選的單體C中的X基團(tuán)可進(jìn)一步按以下通式規(guī)定 式中R7為氫原子或COOH基，R8為氫原子、甲基或CH2COOH基。單體C中的Z基團(tuán)具有以下通式 式中R9和R11獨(dú)立地為低級(jí)烷基，芳基或氟代烷基，而低級(jí)烷基和氟代烷基中的烷基具有1-3個(gè)碳原子，芳基為苯基或取代的苯基(至多20個(gè)碳原子的)。R10可以是烷基(1-20個(gè)碳原子的)、烷氧基(1-20個(gè)碳原子的)、烷基氨基(1-20個(gè)碳原子的)、芳基(至多20個(gè)碳原子的)、羥基，或氟代烷基(1-20個(gè)碳原子的)。e為約5至約700整數(shù)。優(yōu)選的C單體具有選自下列通式中一個(gè)通式，其中m為1、2或3，g為0或1，R11可以是烷基(1-10個(gè)碳原子的)或氫，f為2至6的整數(shù)，h為0-2的整數(shù)，而X，R和Z與以上規(guī)定相同； (b)X-Si(R)3-mZm 特別優(yōu)選用于本發(fā)明的聚合物是如此的組合物，其中A單元基團(tuán)是由單或多羧基官能團(tuán)的分子衍生，其通式表示為CH2＝CR2G-(COOH)d式中R2為氫或甲基，d為1，G為一個(gè)鍵或含1-12個(gè)碳原子化合價(jià)為d+1的烴基連接基，或其鹽；其中C單元基團(tuán)是從下式的單體衍生的 (b) X-Si(R)3-mZm式中X為可與單元A和B的單體共聚的乙烯基；m為1-3整數(shù)；R為氫、低級(jí)烷基；Z為一價(jià)的硅氧烷的聚合部分，其數(shù)均分子量為約500以上，它在共聚條件下基本上不反應(yīng)。
用以提供本發(fā)明單元C的單體是在端部帶有單一官能團(tuán)(乙烯基、烯屬不飽和的、丙烯?；蚣谆；?的聚合物，它們有時(shí)被稱(chēng)為大分子量的單體或“macromers”。這類(lèi)單體是已知的并可按Milkovich等人公開(kāi)的，如美國(guó)專(zhuān)利3,786,116和3,842,059中敘述的方法來(lái)制備。聚二甲基硅氧烷大分子量單體的制備和隨后與乙烯基單體的共聚已由Y.Yamashita等人在幾篇文章中敘述過(guò)[Polymer J.14，913(1982)；ACS Polymer Preprints 25(1)，245(1984)；Makromol.Chem.185，9(1984)]。這種制備大分子量單體的方法包括將六甲基環(huán)三硅氧烷單體(D3)進(jìn)行陰離子催化聚合以形成可控制分子量的活性聚合物，再通過(guò)含有一個(gè)可聚合的乙烯基的氯硅烷化合物來(lái)使反應(yīng)終止。單官能度的硅氧烷大分子量單體與一種或幾種乙烯基單體進(jìn)行游離基共聚提供出的硅氧烷接枝共聚物具有界線分明的結(jié)構(gòu)，即具有可控制長(zhǎng)度和數(shù)量的接枝硅氧烷支鏈。
一般來(lái)說(shuō)，適用于上述陰離子催化聚合的單體是二取代環(huán)硅氧烷，其通式為 式中R9和R11與以前規(guī)定的相同，e為3-7的整數(shù)。優(yōu)選的環(huán)硅氧烷中的e為3或4，R9和R11都是甲基；下文中分別稱(chēng)這兩種環(huán)硅氧烷為D3和D4。
陰離子催化聚合選用能制得單官能度活性聚合物的引發(fā)劑。適宜的引發(fā)劑包括堿金屬的烴化物，例如烷基或芳基鋰、鈉或鉀化合物，其中的烷基或芳基含有至多20個(gè)碳原子，或更優(yōu)選含有至多8個(gè)碳原子。這些化合物的實(shí)例是乙基鈉、丙基鈉、苯基鈉、丁基鉀、辛基鉀、甲基鋰、乙基鋰、正丁基鋰、仲丁基鋰、叔丁基鋰、苯基鋰、和2-乙基己基鋰。鋰化合物是優(yōu)選的引發(fā)劑。適用的引發(fā)劑還有堿金屬的醇鹽，氫氧化物、酰胺化物以及三取代硅烷醇化物，其通式為 式中M為堿金屬的、四烷基銨的或四烷基鏻的陽(yáng)離子，而R9、R10和R11與以前規(guī)定的相同。優(yōu)選的三取代硅烷醇化物型引發(fā)劑是三甲基硅烷醇鋰(LTMS)。一般說(shuō)來(lái)，優(yōu)選采用應(yīng)變的環(huán)狀單體和鋰引發(fā)劑，減小了再分配反應(yīng)的可能性，因此可得到窄分子量分布的硅氧烷型大分子量單體，而基本不產(chǎn)生多余的環(huán)狀齊聚物。
分子量決定于引發(fā)劑/環(huán)狀單體之比，因此引發(fā)劑的用量可在每摩爾單體約0.004至約0.4摩爾有機(jī)金屬引發(fā)劑的范圍內(nèi)變動(dòng)。優(yōu)選的用量為每摩爾單體約0.008至約0.04摩爾引發(fā)劑。
為了陰離子催化聚合的引發(fā)，可優(yōu)選使用惰性的極性有機(jī)溶劑。帶有鋰抗衡離子的陰離子催化聚合的鏈增長(zhǎng)需要強(qiáng)極性溶劑，例如四氫呋喃、二甲基亞砜或六甲基亞磷酰三胺，或這些極性溶劑與非極性的脂族、環(huán)脂族或芳族烴類(lèi)溶劑的混合物，這些烴類(lèi)溶劑例如是己烷、庚烷、辛烷、環(huán)己烷或甲苯。極性溶劑是用來(lái)活化硅烷醇基離子，使鏈增長(zhǎng)成為可能。
該聚合反應(yīng)一般可在約-50℃至約100℃的范圍內(nèi)、優(yōu)選在約-20℃至約30℃的范圍內(nèi)進(jìn)行。該反應(yīng)還需要在無(wú)水條件和惰性氣氛，例如氮?dú)狻⒑饣驓鍤庵羞M(jìn)行。
為了制得端部具有乙烯基的聚合物型單體，陰離子催化聚合的終止一般是通過(guò)將含鹵素的終止劑，即具有官能團(tuán)的氯硅烷，與活性聚合物陰離子直接反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這類(lèi)終止劑的通式可表示為X(Y)nSi(R)3-mClm，式中m為1、2或3，而X、Y、n和R已在以前規(guī)定過(guò)。優(yōu)選的終止劑是甲基丙烯氧代丙基-二甲基氯硅烷。終止反應(yīng)是在聚合溫度下加摩爾稍過(guò)量的終止劑(相對(duì)于引發(fā)劑的用量而言)于活性聚合物中來(lái)進(jìn)行的。按Y.Yamashi等人在上文提到的文章中所述，在添加終止劑后，該反應(yīng)混合物可用超聲波輻射以提高此大分子量單體的官能度。該大分子量單體的純化可用加甲醇的方法實(shí)現(xiàn)。
用于本發(fā)明的共聚物可由單元A、B和C單體原料用標(biāo)準(zhǔn)的聚合技術(shù)進(jìn)行共聚制得。
該聚合物還可帶有一個(gè)或多個(gè)可交聯(lián)基團(tuán)，以便在將此聚合物涂在預(yù)期的基底上以后，通過(guò)其后的交聯(lián)反應(yīng)固定此涂層或表面組合物。利用將此共聚物中的親電子部分或親核部分與另一含有相適應(yīng)的反應(yīng)基團(tuán)和至少一個(gè)可交聯(lián)基團(tuán)，例如烯基或環(huán)氧基的化合物反應(yīng)的方法，可制得在單元B中含有可交聯(lián)基團(tuán)的共聚物。有時(shí)，這種親電子部分或親核部分可以是與共聚物的單元A中存在的相同。
所以本發(fā)明也仔細(xì)考慮了新的聚合物，它包括下述重復(fù)單元A)1-80％(重量)的極性的或可極化的基團(tuán)，B)0-98％(重量)的調(diào)節(jié)性基團(tuán)，C)1-40％(重量)的疏水性的接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500；另外此新聚合物還包含側(cè)位的可交聯(lián)基團(tuán)。
該可交聯(lián)基團(tuán)能進(jìn)行游離基的或陽(yáng)離子催化的交聯(lián)反應(yīng)。適宜的可交聯(lián)基團(tuán)包括，但不限于，可聚合的烯屬不飽和基團(tuán)和可聚合的環(huán)氧基類(lèi)。烯屬不飽和基團(tuán)是優(yōu)選，特別是那些能按游離基機(jī)理聚合的基團(tuán)，例如取代的和未取代的丙烯酸酯類(lèi)、甲基丙烯酸酯類(lèi)、烯烴類(lèi)和丙烯酰胺類(lèi)。在水溶液體系中，按陽(yáng)離子催化機(jī)理聚合的可聚合基團(tuán)，例如可聚合的烯屬不飽和基團(tuán)如乙烯基醚類(lèi)以及可聚合的環(huán)氧基類(lèi)則較少優(yōu)選，因?yàn)樵谶@樣的體系中用游離基聚合比陽(yáng)離子催化聚合更容易。
可交聯(lián)的聚合物可按各種合成路線來(lái)制備，這些合成路線包括，但不限于，將帶有親電子基團(tuán)或親核基團(tuán)的聚合物與少于一個(gè)當(dāng)量的適宜化合物反應(yīng)以形成側(cè)位的可交聯(lián)基團(tuán)，從而仍保留一些未反應(yīng)的親電子基團(tuán)或親核基團(tuán)?；蛘?，可用適當(dāng)?shù)膯误w與已帶有側(cè)位可交聯(lián)基團(tuán)的單體進(jìn)行共聚。在此過(guò)程中，反應(yīng)必須仔細(xì)控制以避免在聚合階段將全部基團(tuán)都完全反應(yīng)，或用于形成聚合物的反應(yīng)必須與用于在聚合物之間形成交聯(lián)的反應(yīng)有所不同。
上述第一種制備可交聯(lián)聚合物的合成路線，目前可利用“偶聯(lián)化合物”來(lái)進(jìn)行，這種“偶聯(lián)化合物”是一種既含有側(cè)位可交聯(lián)基團(tuán)又含有能與聚合物反應(yīng)的基團(tuán)的化合物，通過(guò)存在于該聚合物中的官能度使在親電子基團(tuán)或親核基團(tuán)與偶聯(lián)化合物之間形成共價(jià)鍵，從而將此側(cè)位可交聯(lián)基團(tuán)連接到該聚合物的主鏈上。適宜的偶聯(lián)化合物是一類(lèi)有機(jī)化合物，它們?nèi)芜x地含有不干擾的取代基和/或在側(cè)位可交聯(lián)基團(tuán)與可反應(yīng)基團(tuán)之間的不干擾的連接基。
適用于制備本發(fā)明的聚合物的偶聯(lián)化合物包括這樣的化合物，它們含有至少一個(gè)能與極性基團(tuán)反應(yīng)的基團(tuán)以形成共價(jià)鍵，以及至少一個(gè)可聚合的烯屬不飽和基團(tuán)。。當(dāng)極性基團(tuán)為羧基時(shí)，許多基團(tuán)，包括親電子基團(tuán)和親核基團(tuán)都能與它反應(yīng)。這些基團(tuán)的實(shí)例包括如下的部分和含有這些部分的基團(tuán)-OH，-NH2，-NCO，-COCl和 當(dāng)連接位置是醇，則許多基團(tuán)能與該醇反應(yīng)。這些基團(tuán)的實(shí)例包括如下的部分和含有這些部分的基團(tuán)-NCO，-COCl， 連接可交聯(lián)基團(tuán)的適宜偶聯(lián)化合物的實(shí)例包括，例如丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯、乙烯基氮雜內(nèi)酯、異氰酸烯丙酯、甲基丙烯酸2-羥乙基酯、甲基丙烯酸2-氨乙基酯和甲基丙烯酸2-異氰酸根絡(luò)乙基酯。適宜的偶聯(lián)化合物的其它實(shí)例包括那些在美國(guó)專(zhuān)利4,035,321中所述的化合物。優(yōu)選的偶聯(lián)化合物的實(shí)例包括，例如下列的甲基丙烯酸酯類(lèi)化合物和它們相應(yīng)的丙烯酸酯類(lèi)化合物 和 如下的烯丙基化合物 特別優(yōu)選的偶聯(lián)化合物是如下的甲基丙烯酸酯類(lèi)化合物和相應(yīng)的丙烯酸酯類(lèi)化合物，式中R和q與以前規(guī)定的一樣。 本發(fā)明的聚合物可任選地另外含有至少一個(gè)能進(jìn)行縮合反應(yīng)的硅烷部分。縮合反應(yīng)是將兩個(gè)分子結(jié)合并消去第三種化合物的反應(yīng)。這第三種化合物可以是水；或根據(jù)特定反應(yīng)物結(jié)構(gòu)的不同，這第三種化合物也可以是醇，胺或任何其它在反應(yīng)時(shí)消去的化合物。這種硅烷部分可在例如制備該聚合物時(shí)加入，所采用的方法是將上述的單元A、B和C單元D一起反應(yīng)，這種單元D衍生于能與A、B和C的單體共聚的烯屬不飽和單體。這種單元的通式為X(Y)n-Si(R12)iTj式中X 為可與A單體和B單體共聚的乙烯基；Y 為多價(jià)的連接基(例如1-30個(gè)碳原子的亞烷基、亞芳基、亞烷芳基和亞芳烷基)并有任選地結(jié)合的雜原子如O、N、S、P。實(shí)例是酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基、脲基；n 為0或1；R12為H或低級(jí)烷基；i 為0-2的整數(shù)；j 為1-3的整數(shù)；和i+j＝3；T 為羥基或可水解基團(tuán)，它包括鹵素原子、烷氧基、烯氧基、酰氧基、羧基、氨基、酰胺基、二烷基亞氨氧基、酮肟基、醛肟基和類(lèi)似基團(tuán)。優(yōu)選的可水解基團(tuán)選自烷氧基、烯氧基、酰氧基、酮肟基和醛肟基。更優(yōu)選的可水解基團(tuán)是烷氧基，例如甲氧基和乙氧基，因?yàn)樗鼈兛捎墒袌?chǎng)購(gòu)得，價(jià)格低且毒性低。這種D單元的實(shí)例包括，但不限于，丙烯酸根絡(luò)-和甲基丙烯酸根絡(luò)-烷基烷氧基硅烷，其通式舉例說(shuō)明如下 式中R13為低級(jí)烷基。
在某些情況下，乙烯基取代的烷氧基硅烷，例如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷也可以使用。
可以使用呈未水解、部分水解或完全水解形式的這些單元D化合物。在后兩種形式、特別是最后一種形式時(shí)，必須采取預(yù)防措施以使由于硅烷的二聚作用和通過(guò)硅氧烷鍵的齊聚作用而引起的凝膠生成減至最小。本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何預(yù)防措施，例如小心地控制pH或?qū)⒘u基封端以阻止硅氧烷反應(yīng)都可采用。
在合成上述聚合物時(shí)所用的單元D硅烷化合物的量，優(yōu)選使該聚合物中存在的硅烷部分占0.1-30％摩爾。更優(yōu)選硅烷部分占聚合物的0.1-20％摩爾，最優(yōu)選占0.1-10％摩爾。
上述含單元D的共聚物可用標(biāo)準(zhǔn)的乙烯基聚合技術(shù)將起始單體單元A、B、C和D共聚而方便地制得?；蛘呖梢酝ㄟ^(guò)將制備好的聚合物中的一部分A的極性基團(tuán)用至少含有一個(gè)能進(jìn)行縮合反應(yīng)的硅烷部分的化合物加以改性，在這種場(chǎng)合下，該化合物還應(yīng)另外有能與A的極性基團(tuán)反應(yīng)的基團(tuán)。
優(yōu)選的涂料組合物含有三種組分。組分I是上述的含有能進(jìn)行縮合反應(yīng)的硅烷基團(tuán)的共聚物。組分II是帶有至少兩個(gè)能進(jìn)行縮合反應(yīng)的縮合硅氧烷反應(yīng)位的材料。組分III是任選的促進(jìn)組分I聚合物之間的和/或組分I聚合物與組分II化合物之間的縮合反應(yīng)的催化劑。
組分II是帶有至少兩個(gè)能進(jìn)行縮合反應(yīng)的縮合硅氧烷反應(yīng)位置的化合物，因而在本體系中可作為組分I聚合物之間的橋接化合物。該組分可任選為比較小的分子，或性質(zhì)上是聚合物。優(yōu)選的組分II的重均分子量在約64-3000之間。
組分II的實(shí)例包括原硅酸四乙酯以及它的部分水解或全水解形式。優(yōu)選的組分II可用下列通式表示Y[Si(R12)iTj]k式中Y 為多價(jià)的連接基(例如1-30個(gè)碳原子的亞烷基、亞芳基、亞烷芳基和亞芳烷基)并有任選結(jié)合的雜原子如O、N、S、P。例如酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基、脲基R12為H或低級(jí)烷基i為0-2的整數(shù)j為1-3的整數(shù)；i+j＝3k＝2-50T 為羥基或可水解基團(tuán)，它包括鹵素原子、烷氧基、烯氧基、酰氧基、羧基、氨基、酰胺基、二烷基亞氨氧基、酮肟基、醛肟基和類(lèi)似基團(tuán)。優(yōu)選的可水解基團(tuán)選自烷氧基、烯氧基、酰氧基、酮肟基和醛肟基。更優(yōu)選的可水解基團(tuán)是烷氧基，例如甲氧基和乙氧基，因?yàn)樗鼈兛捎墒袌?chǎng)購(gòu)得，價(jià)格低且毒性低。組分II的實(shí)例如下 式中 組分III是一種催化劑，它可促進(jìn)能進(jìn)行縮合反應(yīng)的硅烷部分的縮合。水分一般說(shuō)來(lái)有助于這種固化反應(yīng)。任何縮合硅氧烷催化劑可用于此目的。
優(yōu)選用于使本涂料中聚合物交聯(lián)的固化催化劑包括有機(jī)金屬催化劑，其中含有周期表中III-A、IV-A、V-A、VI-A、VIII-A、I-B、II-B、III-B、IV-B和V-B族中的金屬。用于硅氧烷縮合反應(yīng)的有機(jī)胺和有機(jī)酸催化劑也是優(yōu)選的。特別優(yōu)選的催化劑是二辛酸錫、環(huán)烷酸錫、二月桂酸二丁錫、二醋酸二丁基錫、二氧化二丁基錫、二辛酸二丁基錫、鋯螯合物、鋁螯合物、鈦酸鋁、鈦異丙氧化物、三亞乙基二胺、對(duì)甲苯磺酸、正丁基磷酸及其混合物。
在特定的應(yīng)用中，不添加組分II，僅將組分I和III組合足以提供充分的交聯(lián)。另一方面，在某些應(yīng)用中僅組合組分I和II，特別是當(dāng)組分II呈部分預(yù)水解形式時(shí)，就已足夠。所要求應(yīng)用的固化速度以及組分I的聚合物和組分II的橋接化合物的實(shí)際分子結(jié)構(gòu)將支配著本發(fā)明各組分特定組合的選擇。在審慎選擇溶劑、包裝材料和交貨體系后，組合物可能以一份體系(one-part system)或多份體系(multi-part system)出現(xiàn)。在后者情況下，可將該多份組合物恰好在應(yīng)用之前混合或?qū)⑺鼈冎饘油扛病?br> 含有能進(jìn)行縮合反應(yīng)的硅烷部分的聚合物可用上述其它聚合物相同的使用方法來(lái)涂覆。例如，這些聚合物可在一物件放入口腔以前先涂在該物件表面上，也可在口腔表面的原處聚合。涂層可另外再用含表面活性劑的組合物處理以提高效果。
在正牙元件放置好以后，用本文所述的組合物涂覆其表面是特別有利的。保護(hù)鄰近聯(lián)接托架等物的牙齒表面是十分重要的，因?yàn)楸３至己玫目谇恍l(wèi)生是困難的，而正牙元件本身又為細(xì)菌集聚提供了縫隙。使用本涂料的一種重要方法是在聯(lián)接好正牙元件以后將該元件本身和與該元件相鄰的牙齒表面都用本涂料涂覆。
在本發(fā)明的方法中，在使用涂料組合物以前需要用酸對(duì)待涂覆的口腔表面進(jìn)行預(yù)處理。適用的酸包括檸檬酸、馬來(lái)酸、硝酸、草酸、含磷、硫、硼的酸等。另外，弱酸性組合物，例如用于進(jìn)行氟化物處理的組合物，也可有效地作為待涂覆表面準(zhǔn)備用的口腔表面預(yù)處理組合物。
當(dāng)該共聚物用作涂料時(shí)，一般都是將它與載體溶劑配在一起使用。然后以適當(dāng)方法，例如干燥將載體溶劑除去。載體溶劑的實(shí)例包括水、乙醇、異丙醇、丙酮、硅氧烷液體例如D4、以及它們的混合物。這種涂料也可呈例如水包油的或油包水的乳液形式來(lái)應(yīng)用。
本發(fā)明的涂料和表面活性劑處理劑(surfactant treaments)可用作口腔沖洗或?qū)I(yè)使用的涂料，這種涂料可任選地通過(guò)調(diào)節(jié)基團(tuán)中的不飽和烯鍵來(lái)進(jìn)一步聚合或交聯(lián)而加以固定。這些配料也可加至潔牙劑中，例如牙膏、牙用凝膠，牙粉、口香糖、糖錠等。這種涂料和處理劑也可作為prophy paste或磨光膏的一部分，然后在拋光或磨光過(guò)程中利用prophy杯、角形物、盤(pán)等來(lái)使用這些膏。也可以通過(guò)牙線給料的方法，將它們涂在鄰接牙齒之間或其它難以達(dá)到的位置。
在漱口和刷牙用時(shí)，作為聚合物或表面活性劑載體的液體介質(zhì)可以是水或含水的乙醇溶液，并任選地可含有其它無(wú)機(jī)溶劑。表面活性劑，例如清潔劑也可加在供給聚合物的組合物中。
用作供給聚合物或表面活性劑的牙膏、牙用凝膠、口香糖、糖錠和口腔藥膏可另外含有濕潤(rùn)劑(例如甘油、山梨糖醇和聚乙二醇)、磨光劑(例如二氧化硅、碳酸鈣或磷酸三鈣)、和增稠劑(通常為天然膠或合成膠，例如角叉藻膠、羥甲基纖維素?；蚝铣稍龀韯├珈阎贫趸?。當(dāng)組合物的非彈性模數(shù)(又稱(chēng)為“損耗模量”)小于其彈性模數(shù)時(shí)，則稱(chēng)該組合物為膏狀物。當(dāng)組合物的非彈性模數(shù)等于其彈性模數(shù)，則稱(chēng)該組合物為凝膠。當(dāng)能用在牙科使用方便的刷子、海綿或其它相似的涂覆工具來(lái)將某一組合物涂在預(yù)期的基底上時(shí)，可認(rèn)為該組合物為“可涂的”。
供給聚合物或表面活性劑的組合物可另外含有其它輔藥，例如調(diào)味劑(天然的和合成的，如薄荷油、薄荷醇和甜味劑)、著色劑、粘度調(diào)節(jié)劑、防腐劑、抗氧化劑和抗菌劑(例如氫醌、BHT、抗壞血酸、對(duì)羥基苯甲酸、烷基酯類(lèi)、山梨酸鈉和百里酚)，其它抗牙斑的添加劑(例如有機(jī)膦酸鹽或酯、三氯苯氧氯酚、以及其它如在美國(guó)專(zhuān)利3,488,419中公開(kāi)的添加劑)、口腔治療劑(例如氟鹽、洗必泰和尿囊素)、顏料和染料以及控制離子強(qiáng)度的緩沖劑。
供給聚合物的組合物可任選地另外包括烯屬不飽和化合物。優(yōu)選的烯屬不飽和化合物的實(shí)例是2，2-雙[4-(2-羥基-3-甲基丙烯氧基丙氧基)苯基]丙烷(“BIS-GMA”)和甲基丙烯酸2-羥乙基酯(“HEMA”)。
本文所述的聚合物不僅可摻入牙膏等中，而且可用作暫時(shí)或永久放入口腔中的外來(lái)元件的外層涂料組合物。例如可將這些涂料組合物涂在口腔外制作的、隨后放入口腔中的牙用元件上，如正牙用的托架、金屬線、假齒冠、假牙等。這些組合物可以在元件放入口腔中以前或以后由牙醫(yī)或患者來(lái)涂覆。當(dāng)將這些涂料組成物涂在口腔中的原有結(jié)構(gòu)或人造元件上時(shí)，該涂料組成物可呈聚合物形式或是該組合物的前體形式來(lái)應(yīng)用，該聚合物的前體隨后可在口腔外或在口腔內(nèi)進(jìn)行熱聚合、光引發(fā)聚合或氧化還原引發(fā)聚合。與不含有這些聚合物的修補(bǔ)物相比，用含有這些聚合物的組合物涂覆過(guò)的修補(bǔ)材料具有低摩擦系數(shù)，從而提高了修補(bǔ)物的耐磨性能。
當(dāng)該組合物中的聚合物包括有能在涂于預(yù)期基底上以后再進(jìn)行下步反應(yīng)的側(cè)位烯屬不飽和基團(tuán)時(shí)，該組合物還包括有能使該烯屬不飽和基團(tuán)反應(yīng)的聚合催化劑。這種催化劑可能包括光引發(fā)催化劑或氧化劑和還原劑的組合物。優(yōu)選的引發(fā)劑應(yīng)考慮到在人體使用時(shí)的安全性。
光引發(fā)劑應(yīng)是在適當(dāng)波長(zhǎng)和強(qiáng)度的條件下曝光時(shí)能促進(jìn)烯屬不飽和組分游離基交聯(lián)。優(yōu)選的是在保存時(shí)應(yīng)足夠穩(wěn)定而沒(méi)有討厭的著色，使它能在典型的牙科條件下保存和使用。優(yōu)選的是可見(jiàn)光的光引發(fā)劑。光引發(fā)劑通?？蓡为?dú)使用，但典型的是與適當(dāng)?shù)慕o體化合物或適當(dāng)?shù)拇龠M(jìn)劑(例如胺、過(guò)氧化物、磷化合物、和α-雙酮化合物)合用。
優(yōu)選的可見(jiàn)光誘導(dǎo)的引發(fā)劑包括樟腦醌(它典型地是與適當(dāng)?shù)臍浣o體例如胺合用)、二芳基碘鎓的單鹽或金屬配合物鹽、發(fā)色團(tuán)取代的鹵甲基-s-三嗪、和鹵甲基噁二唑。特別優(yōu)選的可見(jiàn)光誘導(dǎo)的光引發(fā)劑包括α-雙酮(如樟腦醌)和二芳基碘鎓鹽(如二苯基碘鎓的氯化物、溴化物、碘化物或六氟磷酸鹽)的組合物，此組合物還帶有或不帶有另外的氫給體(如苯亞磺酸鈉、胺、和胺基醇)。優(yōu)選的紫外光誘導(dǎo)的聚合引發(fā)劑包括酮類(lèi)如芐基和苯偶姻、偶姻和偶姻醚。優(yōu)選的市場(chǎng)購(gòu)得的紫外光誘導(dǎo)的聚合引發(fā)劑包括2，2-二甲氧基-2-苯基-苯乙酮(“IRGACURE 651”)和苯偶姻甲醚(2-甲氧基-2-苯基苯乙酮)，這兩者都產(chǎn)自Ciba-Geigy Corp.。
光引發(fā)劑的用量應(yīng)足以提供所需的光聚合速度。光引發(fā)劑用量部分地取決于光源和該光引發(fā)劑的消光系數(shù)。典型的光引發(fā)劑組分約為總重量的0.01-5％，更優(yōu)選的量約為未固化的涂料各組份總重量(包括水在內(nèi))的0.1-5％。
另外可選的聚合引發(fā)劑包括氧化還原體系，它是由還原劑和氧化劑混合而成。這些試劑互相反應(yīng)或是互相配合產(chǎn)生能引發(fā)烯屬不飽和部分聚合的游離基。優(yōu)選的還原劑和氧化劑應(yīng)足夠穩(wěn)定而沒(méi)有討厭的著色，使它能在典型的牙科條件下保存和使用。它們應(yīng)能在載體介質(zhì)中充分溶解或可溶混。還原劑和氧化劑的用量應(yīng)足以產(chǎn)生適宜的游離基反應(yīng)速度。有用的還原劑/氧化劑配對(duì)已敘述在“RedoxPolymerization”，G.S.Misra and U.D.N.Bajpai，Prog.Polym.Sci.，8，61-131(1982)之中。
優(yōu)選的還原劑包括抗壞血酸、氯化鈷(II)、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、肼、芳族胺和脂族胺，羥胺(決定于氧化劑的選擇)、草酸、硫脲、硫酸及其鹽、和連二亞硫酸根或亞硫酸根陰離子的鹽。優(yōu)選的氧化劑包括氯化鈷(III)、叔丁基過(guò)氧化氫、氯化鐵、羥胺(決定于還原劑的選擇)、過(guò)硼酸及其鹽、高錳酸根或過(guò)硫酸根陰離子的鹽。過(guò)氧化氫也可使用，雖然在有些情況下曾發(fā)現(xiàn)它對(duì)光引發(fā)劑有干擾。
還原劑和氧化劑的用量應(yīng)足以提供烯屬不飽和組分所需聚合度。還原劑和氧化劑的優(yōu)選用量各約為0.01％至約10％，更優(yōu)選的用量各約為各組分總重量(包括水在內(nèi))的0.02％至5％。表面活性劑處理劑，特別是中性的和陽(yáng)離子的。
對(duì)于按陽(yáng)離子催化機(jī)理聚合的可交聯(lián)聚合物而言，適宜的引發(fā)劑包括能產(chǎn)生陽(yáng)離子的鹽例如二芳基碘鎓鹽、三芳基锍鹽、和芳基重氮鹽。
如上所述，已驚人地發(fā)現(xiàn)用含表面活性劑的組合物來(lái)對(duì)本文所述的涂層進(jìn)行后處理，可極好地減小細(xì)菌或蛋白物質(zhì)的粘附作用?？稍诤笸扛步M合物中添加少量的表面活性劑，可以是非離子的或離子型的表面活性劑。特別優(yōu)選的用在后涂覆處理的表面活性劑是非離子表面活性劑。
優(yōu)選的離子型表面活性劑包括長(zhǎng)鏈脂肪酸例如十二烷基硫酸鈉或十八烷基硫酸鈉。涂料中的聚合物可任選地含有作為表面活性劑的抗衡離子的離子型官能度。
優(yōu)選的非離子表面活性劑是長(zhǎng)鏈脂肪酸的多羥基酯類(lèi)或長(zhǎng)鏈脂肪醇的多羥基醚類(lèi)。特別優(yōu)選的是長(zhǎng)鏈脂肪酸的聚氧乙烯脫水山梨醇酯例如TweenTM20、40、60或80表面活性劑。
本文所述的涂料還可用來(lái)涂覆醫(yī)療物品和醫(yī)療環(huán)境用的物品以有利于減少在這些表面上的粘附。這些醫(yī)療物品的實(shí)例包括暫時(shí)或永久植入體內(nèi)的元件，例如起博器、血管篩、骨的修復(fù)材料和替代物等。接觸體液的物品，例如導(dǎo)液管和外科器械，用本發(fā)明的涂料也有益處。另外，防止感染用的物品，如手套、口罩、手術(shù)衣、被單等，用本涂料也有益處。
本發(fā)明涂層的堅(jiān)牢性可用許多方法來(lái)測(cè)定。例如可在對(duì)涂層進(jìn)行其它形式的沖擊之后用化學(xué)方法來(lái)評(píng)價(jià)該涂層是否還能保持原狀。有一種這樣的分析方法就是如本文所述用威廉氏天平來(lái)測(cè)前進(jìn)接觸角的值。優(yōu)選的接觸角在水中進(jìn)行測(cè)定時(shí)應(yīng)大于55°。
另一方面，涂層的持續(xù)有效性則可用測(cè)定基底抗著色或細(xì)菌粘附的能力來(lái)評(píng)價(jià)。涂層的抗御能力可采取對(duì)涂層施加物理沖擊或浸泡沖擊來(lái)評(píng)價(jià)。物理沖擊可用刷子以預(yù)先給定的負(fù)載在限定的時(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行摩擦。或者，物理沖擊可采用摸擬牙齒在嘴中動(dòng)作的機(jī)械裝置對(duì)牙齒進(jìn)行反復(fù)研磨或磨光的方法。
威廉氏天平為了評(píng)價(jià)本發(fā)明的涂層的疏水性和親水性，采用熟知的威廉氏天平法來(lái)分別測(cè)定前進(jìn)和后退水接觸角。該方法已在例如“Wettability”，John C.Berg，editor，Marcel Dekker，Inc.，New York，1993，PP 11-25中論述。測(cè)定是在連續(xù)涂覆的試樣上進(jìn)行的。所有的接觸角測(cè)定都是用水進(jìn)行的。
優(yōu)選本發(fā)明的涂層對(duì)預(yù)期的基底有足夠的堅(jiān)牢度，并有至少55°的水前進(jìn)接觸角，此值是將已在37℃的蒸餾水中浸泡兩周后的試樣用本文所述的威廉氏天平測(cè)定的。更優(yōu)選的是按上述條件浸泡三個(gè)月后的試樣還具有至少55°的前進(jìn)接觸角。
為了說(shuō)明，但絕不限制本發(fā)明的范圍，列出如下實(shí)施例。除非另有說(shuō)明，所有的份數(shù)和百分?jǐn)?shù)均按重量計(jì)，所有的分子量都是重均分子量。
實(shí)施例1將甲基丙烯酸異丁酯(14g)、丙烯酸(2g)、按美國(guó)專(zhuān)利4,693,935第16欄制備“單體C3b”的操作步驟制得的分子量為10,000的烯屬不飽和硅氧烷大分子量單體(“PDMS大分子量單體”)(4g)和偶氮二異丁腈(“AIBN”，0.1g)溶于異丙醇中。該溶液脫氧后，在55℃進(jìn)行聚合。所得聚合物稱(chēng)為P1。然后將此溶液分別涂在浸蝕過(guò)的琺瑯質(zhì)和牙質(zhì)上。接觸角的測(cè)定是用ATI Instrument，Madison，WI.出品的DCA 322接觸角分析儀按威廉氏天平法來(lái)進(jìn)行的。共進(jìn)行三個(gè)循環(huán)。結(jié)果列出如下
表1
1用35％磷酸凝膠浸蝕過(guò)的。
2Sof-lex磨光盤(pán)(3M)。
表2
從上述結(jié)果可明顯看出，在琺瑯質(zhì)上的P1聚合物涂層使該表面呈疏水性。即使經(jīng)過(guò)沖擊性處理后，仍保留很高的前進(jìn)接觸角，這表明該涂層不易受損。只是當(dāng)用粗粒級(jí)研磨料時(shí)，該涂層才被機(jī)械地磨掉，涂層開(kāi)始消失。
對(duì)用P1聚合物涂覆過(guò)的牙質(zhì)片也進(jìn)行了類(lèi)似的研究。結(jié)果列在下面的表3中。
表3
實(shí)施例2將甲基丙烯酸異丁酯(13g)、丙烯酸(3g)、PDMS大分子量單體(4g)和AIBN(0.1g)溶于THF中。該溶液脫氧后，在55℃進(jìn)行聚合。將所得聚合物中羧酸酯基團(tuán)的大約三分之一與甲基丙烯酸異氰酸根絡(luò)乙基酯反應(yīng)，以形成帶側(cè)位不飽和基團(tuán)的衍生物。然后用60g異丙醇與THF互換。在10g這種溶液中再添加0.0123g二苯基碘鎓的六氟磷酸鹽和0.0031g樟腦醌。這樣的聚合物稱(chēng)為P2。由這種聚合物制得的涂層用3M公司出品的可見(jiàn)光源，VisiluxTM2，照射以進(jìn)一步交聯(lián)。
用威廉氏天平法測(cè)得的接觸角結(jié)果列在下面的表4中。
表4
前進(jìn)接觸角結(jié)果表明，在用聚合物P2處理以后，琺瑯質(zhì)和牙質(zhì)表面的疏水性都明顯增加。
將Z100牙用復(fù)配材料的試片涂以P1和P2。涂層P2按前述的方法進(jìn)一步交聯(lián)。然后測(cè)定接觸角，結(jié)果列在下面的表5中。
表5
實(shí)施例3將甲基丙烯酸乙酯(11.4g)’丙烯酸(2g)PDMS大分子量單體(4g)和AIBN(0.1g)溶于75ml無(wú)水乙醇中。此反應(yīng)混合物用氮?dú)獯?5分鐘，然后在55℃加熱8小時(shí)。將其冷卻至室溫，用等體積的異丙醇稀釋。此聚合物溶液稱(chēng)為P3。
將牛的琺瑯質(zhì)試片用砂紙磨光，再用威廉氏天平法在水中測(cè)定它的接觸角。然后將該試片干燥，涂以P3溶液，用空氣干燥，并再測(cè)它的接觸角。對(duì)照的未涂過(guò)的琺瑯質(zhì)以及涂過(guò)的琺瑯質(zhì)的數(shù)據(jù)列在表6中。對(duì)牛的牙質(zhì)試片也重復(fù)了這種試驗(yàn)，其結(jié)果列在表7中。還制備了固化的VitremerTM三固化玻璃離子聚合物的試片，并對(duì)其進(jìn)行類(lèi)似的處理。此材料涂P3前后的接觸角結(jié)果列在表8中。
表6
表7
表8
從上述數(shù)據(jù)明顯看出，涂以聚合物P3溶液可增加這些表面的疏水性，而且該涂層也是有保持能力的。
實(shí)施例4聚合物A-F的合成將表9中規(guī)定的各試劑加至一250ml的三頸圓底燒瓶中，該燒瓶配有氮?dú)膺M(jìn)口管、冷凝器和溫度計(jì)。在此燒瓶中放入磁力攪拌條，并用干的氮?dú)馔ㄖ疗績(jī)?nèi)的均相溶液中鼓泡攪拌15分鐘。15分鐘后，將氮?dú)饬魉贉p小并從鼓泡方式改為封蓋狀態(tài)，將此溶液在攪拌下用裝有電子溫度控制器的油浴在60℃加熱。加熱持續(xù)8小時(shí)。然后將此反應(yīng)混合物傾入水中沉淀，用水量為每ml的聚合物溶液用5ml水。用沉淀法收集此白色聚合物沉淀，用冷水洗滌，再在真空烘箱中于70℃干燥數(shù)日。
表9
琺瑯質(zhì)和牙質(zhì)試片的制備琺瑯質(zhì)試片將已拔牛牙的唇狀表面用20號(hào)砂紙磨平以暴露出潔凈的無(wú)琺瑯質(zhì)的牙質(zhì)表面。然后用600號(hào)砂紙將此面磨成光滑表面。再用金鋼石鋸切下一塊包括此磨光面的薄片(約1/2mm)。然后用ScotchbondTMMultipurpose(SBMP)牙用粘接劑(3M公司出品)將兩片這樣的薄片粘在一起，兩個(gè)磨光面都面向外部。再將這粘結(jié)在一起的夾層片切成約8mm×6mm的長(zhǎng)方形，并將一牙用復(fù)配材料制的小平鈕用SBMP牙用粘接劑貼在該琺瑯質(zhì)夾層片的短邊的一側(cè)作為小柄。牙質(zhì)試片將牛牙的唇狀表面用120號(hào)砂紙磨平以露出大面積的牙質(zhì)。平行于磨平的面，用金鋼石鋸切出薄平的試片，其厚度約為1mm。仔細(xì)觀察此截面應(yīng)全部是牙質(zhì)(沒(méi)有牙髓腔的可見(jiàn)蹤跡)。然后用600號(hào)砂紙將此牙質(zhì)試片的兩個(gè)平面磨光。再用金鋼石鋸切成6mm×8mm的長(zhǎng)方形片。用SBMP將復(fù)配材料制的小平鈕貼在該片的一端(短邊)。
實(shí)施例5首先將裸露琺瑯質(zhì)試片用35％磷酸凝膠浸蝕，然后用600號(hào)砂紙磨光。對(duì)此未涂層的試片進(jìn)行水中接觸角的測(cè)定。然后將該試片用聚合物A-F中之一的溶液(在異丙醇中含7.5％聚合物)浸漬5分鐘涂以聚合物，用吸水紙吸干隨后空氣干燥。對(duì)此已涂有聚合物的琺瑯質(zhì)試片用威廉氏天平進(jìn)行水中前進(jìn)接觸角的測(cè)定。然后將此涂有聚合物的琺瑯質(zhì)試片放在去離子水中兩天并再測(cè)定。隨后將此試片浸在收集的唾液中90分鐘，用吸水紙吸干并再進(jìn)行接觸角測(cè)定。然后將此試片放在水中10分鐘并再測(cè)定。再測(cè)定后，將此已洗過(guò)的試片用中等鬃毛牙刷擦刷并再進(jìn)行接觸角的測(cè)定。這些前進(jìn)接觸角值的結(jié)果列在表10中。表中只列出第三循環(huán)的前進(jìn)接觸角值，因?yàn)樵谶@時(shí)已達(dá)到平衡。
表10
上述結(jié)果表明，在將琺瑯質(zhì)涂以聚合物后，該齒面即變?yōu)槭杷?。在水中保存基本上不降低接觸角，這意味著涂層在此時(shí)是堅(jiān)牢的。在唾液中浸過(guò)以后，唾液中的蛋白質(zhì)和其它組分在某種程度上粘在由聚合物A、B和E形成的涂層表面。由于這些粘附著的蛋白質(zhì)和其它唾液組分，使經(jīng)唾液處理過(guò)的這些聚合物的表面成為親水的。當(dāng)將唾液處理過(guò)的表面用水洗時(shí)(步驟5)，粘附著的唾液組分的一部分，可從聚合物E形成的表面上洗掉。刷牙后(步驟6)，唾液組分的絕大部分可被除去，從較高的接觸角數(shù)據(jù)(與原始的帶有涂層的試樣相接近)可說(shuō)明疏水的聚合物表面又顯露出來(lái)。對(duì)涂有聚合物C和F的牙齒而言，即使在唾液中浸過(guò)以后也未見(jiàn)接觸角更減小，因此這些基底不易被粘附。
實(shí)施例6為了說(shuō)明涂層的堅(jiān)牢程度，將切好的琺瑯質(zhì)或牙質(zhì)試片(未經(jīng)其它處理)，首先進(jìn)行接觸角的測(cè)定。然后如表11和12所示，分別用濃度為7.5％(重量)的聚合物B和C溶液涂在這些試片上，并加以干燥。
將帶有涂層的試樣在37℃的蒸餾水中保存18小時(shí)，用吸水紙吸干并測(cè)定其接觸角。這些數(shù)據(jù)列在表11和12中。
然后再將這些試樣浸在37℃的水中一周，并測(cè)定其接觸角。這些數(shù)據(jù)列在表11中。在兩周浸漬后，再做接觸角測(cè)定，然后在三個(gè)月浸漬后，再一次進(jìn)行測(cè)定。
取試樣重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)。這兩種聚合物第二循環(huán)的前進(jìn)接觸角的平均值列在表11和12中。
表11
表12
*起始是指未涂層的基底1浸泡在37℃水中的時(shí)間實(shí)施例7琺瑯質(zhì)或牙質(zhì)預(yù)處理的效果。
將切好并磨光過(guò)的琺瑯質(zhì)或牙質(zhì)試片按下述兩法之一處理、(a)在涂聚合物以前先用磷酸凝膠浸蝕15秒，再用水沖洗并干燥；或(b)用浮石加NuproTM粗磨光膏磨擦[琺瑯質(zhì)試片每面磨10分鐘，牙質(zhì)試片每面磨4分鐘]。然后充分用水沖洗并測(cè)定其接觸角。
然后將試片涂以聚合物C，在37℃蒸餾水中保存18小時(shí)、1周和2周后分別測(cè)定其接觸角。
這些試驗(yàn)的第二循環(huán)的前進(jìn)接觸角列于表13中，它表明即使長(zhǎng)時(shí)間放在水中該涂層仍保持其堅(jiān)牢程度。
表13
*有涂層的牙試片在37℃水中浸泡的時(shí)間。
比較例1對(duì)含有二甲基丙基氨基的聚二甲基硅氧烷作了堅(jiān)牢程度和疏水性的評(píng)價(jià)。采用了兩種能在市場(chǎng)購(gòu)得的聚合物Petrach，Huls.出品的PS 510(分子量2500)和PS 513(分子量27,000)。
配制7.5％PS-510的丙酮溶液。將琺瑯質(zhì)試片涂以該溶液，然后干燥。測(cè)量其接觸角。
表14
接觸角減小表明，該涂層不堅(jiān)牢，因?yàn)槭杷砸褑适А?br> 比較例2將切好并磨光過(guò)的牙質(zhì)試片涂以PS 510溶液(7.5％在丙酮中)或PS 513溶液(7.5％在甲基乙基甲酮中)。將這些有涂層的試片進(jìn)行接觸角的測(cè)定。然后將這些在37℃老化并再測(cè)定其接觸角。測(cè)定值列在表15中。
表15
接觸角的損失表明，這些涂層都不堅(jiān)牢。
為了進(jìn)一步評(píng)價(jià)本發(fā)明的涂料的功效，進(jìn)行了生物學(xué)方法的詳細(xì)分析。生物學(xué)評(píng)價(jià)的方法和材料?，m瑯質(zhì)粉琺瑯質(zhì)粉是由約100個(gè)牛牙制得。首先將所有粘附的組織利用解剖刀和牙科刮匙刮去。用切割輪在牙骨質(zhì)-琺瑯質(zhì)接合處將根部除去，再將牙髓去掉。然后將齒冠浸在液態(tài)氮中20分鐘，取出，立即用錘子輕敲。用磨輪將牙質(zhì)從最大塊上除去。然后將琺瑯質(zhì)片放在分析用的研磨機(jī)中在40℃處理約5分鐘。將所得的粉末過(guò)篩，得到約80-120μ的細(xì)粉。將這些細(xì)粉洗滌并用酸處理來(lái)使其凈化，使用之前一直在40℃下干燥保存。唾液的收集和加工唾液是從志愿者中收集，先請(qǐng)他們咀嚼2英寸見(jiàn)方的Parafilm 2-3分鐘，然后將唾液吐在冷凍過(guò)的50ml試管中，將這些唾液集中，在4℃于10,000rpm的條件下離心20分鐘。澄清的唾液分裝在10ml的小瓶中，在即將使用前一直應(yīng)在-70℃保存。
涂層的生物學(xué)評(píng)價(jià)一用聚合物A、B、C和E來(lái)制備分別涂有這些聚合物的琺瑯質(zhì)粉試樣。
將這些試樣用于生物學(xué)的粘附試驗(yàn)。開(kāi)始，用下述的三種材料來(lái)對(duì)這些涂有聚合物的 琺瑯質(zhì)粉進(jìn)行試驗(yàn)IgG-免疫球蛋白PI7.5OVA-卵清蛋白PI3.5P.gin-P-齒齦菌材料和方法細(xì)菌的螢光標(biāo)記將10ml P-齒齦菌，109/ml在磷酸鹽緩沖的鹽水(PBS)中，與0.1ml異硫氰酸螢光素(FITC)，1mg/ml在PBS中，相混合。將此混合物在室溫下旋轉(zhuǎn)1小時(shí)，然后用每份40ml PBS來(lái)洗滌直至上層清液在495nm處的光密度為零。將染過(guò)的細(xì)菌小團(tuán)再分散在10ml帶有0.1％疊氮化鈉的PBS中，并在使用前一直在4℃保存?，m瑯質(zhì)粉的涂覆將150mg琺瑯質(zhì)粉(涂有聚合物的或未涂的)與2.5ml人的唾液相混合，在聚丙烯試管中于室溫下轉(zhuǎn)動(dòng)1-2小時(shí)。將未涂覆的琺瑯質(zhì)粉放在PBS中放置旋轉(zhuǎn)相同時(shí)間作為對(duì)照。然后將這些琺瑯質(zhì)粉用PBS洗三次以除去未結(jié)合的唾液，調(diào)節(jié)其濃度至100mg/ml在PBS中，并在使用前一直在4℃保存。粘附程度的測(cè)定用移液管取5mg琺瑯質(zhì)粉(重復(fù)取三個(gè)樣)分別放在一錐底微量過(guò)濾板(NUNC)的小池中，用200μl PBS洗三次。在每個(gè)小池中加100μl FITC-標(biāo)記的細(xì)菌、IgG或卵清蛋白，將此板在室溫下恒速振搖1小時(shí)。然后將這些小池中的琺瑯質(zhì)粉用250μl PBS來(lái)洗3次并再使其分散在250μl PBS中。將這種粉按每份20μl取出并分別放在一帶有玻璃纖維過(guò)濾底的IDEXX Assay Plate的各小池中。然后將這些板放在IDEXX Screen MachineTM中，真空過(guò)濾以除去液體并測(cè)定結(jié)合的螢光值。測(cè)定以后，用含有0.125％NP-40的PBS洗兩次，再在此Screen MachineTM中測(cè)定結(jié)合的螢光值。測(cè)定結(jié)果以相對(duì)螢光單位(RFU)來(lái)表示。結(jié)果對(duì)涂覆和未涂覆聚合物涂層的琺瑯質(zhì)粉都作了試驗(yàn)。每一種的一半都經(jīng)過(guò)收集的唾液處理。然后將這些經(jīng)唾液處理的琺瑯質(zhì)粉用磷酸鹽緩沖的鹽水(PBS)洗滌，并與未經(jīng)唾液處理的琺瑯質(zhì)粉一起測(cè)定粘附程度。結(jié)合的螢光是以相對(duì)于實(shí)際對(duì)照值的百分?jǐn)?shù)來(lái)計(jì)算，實(shí)際對(duì)照值即細(xì)菌或蛋白質(zhì)在未涂過(guò)的琺瑯質(zhì)粉上結(jié)合后測(cè)得的螢光值。將這種琺瑯質(zhì)粉也用含有0.125％NP-40的PBS洗滌，并再測(cè)定細(xì)菌和蛋白質(zhì)的粘附程度。
圖3的結(jié)果是用PBS沖洗過(guò)的琺瑯質(zhì)粉的，而圖4的結(jié)果是又經(jīng)PBS加NP-40沖洗過(guò)的琺瑯質(zhì)粉的。未涂過(guò)的琺瑯質(zhì)粉吸收大量的所有這三種試驗(yàn)的生物體(此量為相對(duì)尺度上的100％)；用唾液涂過(guò)的琺瑯質(zhì)粉可稍微減小對(duì)IgG的結(jié)合，但不能減小對(duì)OVA和P.gin的結(jié)合。將琺瑯質(zhì)粉涂以聚合物可大大減小結(jié)合程度，然而這種涂有聚合物的琺瑯質(zhì)粉再涂以唾液后又恢復(fù)某些吸附性能。涂有聚合物的琺瑯質(zhì)粉經(jīng)唾液處理，然后生物體處理，以及用含有非離子型去垢劑NP-40的PBS簡(jiǎn)短地洗滌后，顯示出大大減小IgG和OVA對(duì)所有的涂層的粘附和P.gin。
涂料的生物評(píng)價(jià)二細(xì)菌菌株的培養(yǎng)變異鏈球菌(Mutans streptococci)菌株(菌株43-2、43-3和RL19)為采自牙科患者的新鮮提取物，由明尼蘇達(dá)大學(xué)牙科學(xué)校(University of MinnesotaDental School)獲得。其他變異鏈球菌菌株(菌株10558、12396、27351、27352、27609和33399)由American Type Culture Collection獲得。所有菌株用ToddHewitt流體培養(yǎng)基在厭氧室中于37℃進(jìn)行培養(yǎng)。采集新生期細(xì)胞，并用無(wú)菌過(guò)濾鹽水洗滌三次。然后，在無(wú)菌過(guò)濾KCl緩沖液(0.1M NaCl、0.05M KCl、0.1MMgCl2、0.1mM磷酸鉀和1mM CaCl2，pH 7.0)中將這些細(xì)胞以1.0(600nm)的任選密度(“OD”)再次懸浮。
整組基因試樣的制備DNA是按照生產(chǎn)說(shuō)明用ASAPTM配套元件(ASAPTMKit，Boeringer Manheim出品)由細(xì)菌分離而得。簡(jiǎn)言之，約109個(gè)各種菌株的細(xì)胞與補(bǔ)充了1mg/ml變?nèi)芫?Mutanolysin，Sigma出品)的2ml細(xì)胞溶解緩沖液混合。然后，加入60微升經(jīng)熱處理的RNAse和160μl溶菌酶溶液，并緩慢倒轉(zhuǎn)使其混合。然后，將上述懸浮的細(xì)胞于37℃培養(yǎng)30分鐘，隨后加入100μl蛋白酶K(Proteinase K)。經(jīng)緩慢倒轉(zhuǎn)混合后，將這些懸浮的細(xì)胞于60℃培養(yǎng)60分鐘。加入4毫升結(jié)合緩沖液，通過(guò)緩慢倒轉(zhuǎn)使其混合，然后將全部試樣裝入DNA結(jié)合基質(zhì)柱中。該柱通過(guò)重力排盡液體，然后，柱中再加入3ml結(jié)合緩沖液，并再次排盡液體。柱中加入二分之一毫升最初的洗提緩沖液，然后排盡液體，為洗提RNA和蛋白質(zhì)，隨后加入2ml DNA洗提緩沖液，后者收集于10mm×100mm試管中。然后，用異丙醇沉淀洗提出的DNA，用乙醇洗滌沉淀物，然后將其干燥。然后，用50μl Tris-EDTA(“TE”)緩沖液溶解生成的DNA球，并通過(guò)260/280nm的任選密度以及0.85％TE的電泳測(cè)定各制品的數(shù)量和純度。
按照生產(chǎn)說(shuō)明，用GENIUSTM無(wú)放射性DNA標(biāo)記配套元件(GENIUSTMNonradioactive DNA Labeling Kit，Boeringer Manheim出品)，通過(guò)雜交轉(zhuǎn)化標(biāo)記DNA。簡(jiǎn)言之，將4.5μg源自各細(xì)菌菌株的DNA與等量六核苷酸、由地谷新配基標(biāo)記的dNTPs Klenow酶的混合物相混合，然后用水稀釋至20μl。將試管離心10秒，并于37℃培養(yǎng)過(guò)夜。
粘附細(xì)菌的污點(diǎn)分析將涂覆和未涂覆的琺瑯質(zhì)微粒分別加入1ml唾液中，并于室溫下將其旋轉(zhuǎn)1小時(shí)。用緩沖的KCl洗滌上述微粒，然后加入1ml OD為1.0(600nm)的細(xì)菌，并將混合物于室溫下再旋轉(zhuǎn)1小時(shí)。然后，用五種緩沖液中之一種(見(jiàn)下文)洗滌上述微粒。然后，將這些微粒制粒，加入50μl DNA萃取緩沖液，并使懸浮的微粒沸騰，以萃取并溶解DNA。將上述微粒迅速冷卻至40℃，離心，并將各試管中10μl的同量樣品點(diǎn)在Zeta-ProbeTM膜上(Bio Rad)。然后，用預(yù)雜交溶液處理該膜，洗滌并將100ng雜交轉(zhuǎn)化的DNA試樣加入25ml雜交溶液中。將雜交物于65℃培養(yǎng)過(guò)夜，然后洗滌三次以除去未結(jié)合的試樣。然后，將上述膜在乳狀阻滯(milk blocking)溶液中培養(yǎng)1小時(shí)，并加入山羊抗地谷新配基(在阻滯緩沖液中1∶1000)。再進(jìn)行1小時(shí)培養(yǎng)之后，將膜洗滌，以除去未結(jié)合的抗體，然后將膜在酶基質(zhì)溶液中浸泡1-2小時(shí)。通過(guò)用EDTA溶液洗滌膜使反應(yīng)停止。然后采用下列標(biāo)度，通過(guò)單一觀測(cè)者估計(jì)出污點(diǎn)的強(qiáng)度0＝無(wú)色，1＝隱約可見(jiàn)，2＝清晰可見(jiàn)的圓，3＝清晰可見(jiàn)的暗圓，4＝極暗，最深的圓。
評(píng)價(jià)粘附強(qiáng)度的洗滌實(shí)驗(yàn)制備了五種不同的緩沖液，用于洗滌實(shí)驗(yàn)緩沖的KCl，緩沖的KCl+1％Tween 20，緩沖的KCl+1％Tween 80，緩沖的KCl+1％可溶性牙膏萃取液和緩沖的KCl+1％嗽口劑。各緩沖液作為最后的洗滌液分別用于細(xì)菌粘附實(shí)驗(yàn)。
細(xì)菌粘附實(shí)驗(yàn)抗細(xì)菌和牙斑的涂料的各種組合物以及參照物的粘附值列于表16。總之，測(cè)試涂有所有實(shí)驗(yàn)材料的琺瑯質(zhì)并與用KCl緩沖液處理的參照物比較時(shí)，發(fā)現(xiàn)粘附性總體下降了約25％(10-47％)。同樣，在洗滌緩沖液中加入各種表面活性劑或口腔護(hù)理產(chǎn)品時(shí)，與未處理的琺瑯質(zhì)參照物相比，發(fā)現(xiàn)對(duì)涂覆微粒的粘附性大幅度下降(81-29％)，而與唾液處理的參照物相比，則下降了86-13％。上述粘附性的降低比單純添加各種洗滌溶液所反映的粘附性降低更為明顯。
表16
表中符號(hào)注解琺瑯質(zhì)處理第一特征-微粒的涂覆E＝未涂聚合物的琺瑯質(zhì)A1＝涂有聚合物A的琺瑯質(zhì)B1＝涂有聚合物B的琺瑯質(zhì)C1＝涂有聚合物C的琺瑯質(zhì)E1＝涂有聚合物E的琺瑯質(zhì)第二特征-唾液處理B＝只用KCl緩沖液處理S＝唾液處理第三特征-緩沖液洗滌KCl＝KCl緩沖液洗滌T20＝KCl+1％ TweenTM20緩沖液洗滌T80＝KCl+1％ TweenTM80緩沖液洗滌TP＝KCl+1％ Close-upTM牙膏萃取洗滌MW＝KCl+1％ LavorisTM嗽口劑洗滌涂料溶液的生物評(píng)價(jià)三用下述各種溶液處理預(yù)涂覆馬來(lái)酸酐的聚苯乙烯分析池。i)參照物，未涂覆
ii)用聚合物C的溶液(7.5％的異丙醇溶液)涂覆iii)用聚合物C的溶液(7.5％的異丙醇溶液)涂覆，隨后用含1％(重量)Tween 80的緩沖溶液沖洗iv)用聚合物E的溶液(7.5％的異丙醇溶液)涂覆；或V)用聚合物E的溶液(7.5％的異丙醇溶液)涂覆，隨后用含1％(重量)Tween 80的緩沖溶液沖洗。
以每池1×107個(gè)細(xì)胞的濃度涂布S.Challis細(xì)胞接種體。進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)洗滌步驟后，用閃爍計(jì)數(shù)器計(jì)算粘附于池上的細(xì)胞，并將其表示為占原始接種體的百分?jǐn)?shù)。這些數(shù)據(jù)以參照物，即未涂覆基底(100％)的相對(duì)百分?jǐn)?shù)記錄于表17。
表17
上述結(jié)果表明，應(yīng)用聚合物涂覆可減少口腔細(xì)菌的粘附。在與細(xì)菌接觸之前用一種含表面活性劑的沖洗溶液處理上述涂層可進(jìn)一步降低口腔細(xì)菌的粘附。
附圖詳述比較用聚合物和POMS溶液涂覆牙齒試片。用7.5％聚合物C的異丙醇溶液(實(shí)施例4)或用7.5％PS 510聚二甲基硅氧烷的丙酮溶液(對(duì)比例1)涂覆牙質(zhì)試片。將0.01克亞甲藍(lán)溶于50ml蒸餾水中，配成溶液。將上述涂覆的牙質(zhì)試片在該溶液中浸泡5分鐘，然后取出，并用蒸餾水沖洗。將試片風(fēng)干，用一架olypus放大7.5X的顯微鏡偏振拍照。
如圖1所示，牙質(zhì)試片雙面潔白，表明在涂有聚合物C的牙質(zhì)試片上無(wú)顏色殘存。與其對(duì)照，圖2表明，在涂有對(duì)比例1中硅氧烷的牙質(zhì)試片表面有顏色滯留(如暗區(qū)所示)。
正如在生物評(píng)價(jià)一的粘附性分析結(jié)果的討論中所指明，圖3和圖4展示了細(xì)菌對(duì)未涂或涂有如下涂料的琺瑯質(zhì)微粒的粘附1.無(wú)唾液處理、未涂覆的琺瑯質(zhì)2.用唾液處理、未涂覆的琺瑯質(zhì)3.無(wú)唾液處理的涂覆B的琺瑯質(zhì)4.用唾液處理的涂覆B的琺瑯質(zhì)5.用唾液處理的涂覆A的琺瑯質(zhì)
6.用唾液處理的涂覆C的琺瑯質(zhì)7.用唾液處理的涂覆E的琺瑯質(zhì)8.負(fù)參照物帶有涂層的琺瑯質(zhì)微粒表示出IgG，OVA和/或P.gin的粘附大幅度地減少了。
實(shí)施例8下述表18介紹了含不同A單元的聚合物的反應(yīng)組合物。表18所示各聚合物通過(guò)下面介紹的連續(xù)加料聚合法制備。
表18
將異丙醇(20ml)和一枚攪拌磁子置于250ml圓底三頸瓶中。AIBN(0.2g)溶于異丙醇(60ml)中，并將該溶液移入60ml滴液漏斗中，將滴液漏斗與反應(yīng)瓶相連。將表18所述A單元與甲基丙烯酸甲酯(26g)以及PDMS大分子單體(4g)一起溶于異丙醇(28ml)中，將該溶液移入另一只60ml滴液漏斗中，并將滴液漏斗與反應(yīng)瓶相連。冷凝器裝在反應(yīng)瓶的第三頸口。室溫下，用氮?dú)馔ㄟ^(guò)料液鼓泡15分鐘使反應(yīng)器脫氧。在氮?dú)獗Ｗo(hù)和緩慢攪拌下，反應(yīng)瓶保持60℃，將上述兩個(gè)滴液漏斗中的物料在6小時(shí)中勻速(10ml/小時(shí))滴入反應(yīng)瓶中。單體和引發(fā)劑溶液滴加完畢后，反應(yīng)瓶在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于60℃繼續(xù)保溫3小時(shí)。
聚合物G和H生成后，將溶解聚合物的足量丙酮分別加入各反應(yīng)混合物中。在劇烈攪拌下，將各反應(yīng)混合物滴加到四倍于其總體積的水中，純化各聚合物。各沉淀的聚合物與水混合物分離，然后在真空箱中于約60℃干燥數(shù)日。生成的固體聚合物經(jīng)研磨后作為粉末貯存。
聚合物I無(wú)需進(jìn)一步純化即可使用。用重量法測(cè)定反應(yīng)混合物中聚合物的重量百分?jǐn)?shù)，然后，用50/50的異丙醇/丙酮將反應(yīng)混合物稀釋至約含10％的聚合物。
表18所述聚合物涂料的疏水性和親水性分別用前進(jìn)水接觸角和后退水接觸角表征。采用Wilhelmy平板技術(shù)測(cè)量前進(jìn)和后退水接觸角。聚合物涂覆的玻璃板(22mm×22mm×0.15mm)用作測(cè)量板。該玻璃板在聚合物溶液中浸涂之前用r-甲基丙烯酰基丙氧基三甲氧基硅烷(“A-174”，Osi Specialties，Inc.)進(jìn)行硅烷處理。采用50微米/秒的平板浸漬速度測(cè)量上述涂覆平板的前進(jìn)和后退水接觸角。表18中接觸角的結(jié)果表示2-3次重復(fù)測(cè)量的平均值，表明聚合物涂料比裸露磨光的琺瑯質(zhì)(列于表6)更為疏水，且更不親水。
采用稱(chēng)作“方法1”的下述步驟測(cè)定了涂在琺瑯質(zhì)上的表18所述聚合物的耐牙刷/牙膏磨損性。用環(huán)氧樹(shù)脂埋嵌牛的門(mén)牙，然后用120和600號(hào)金剛砂濕/干砂紙磨光頰表面，以便露出清潔平整的琺瑯質(zhì)表面。為進(jìn)一步清潔上述磨光的琺瑯質(zhì)表面，用10％檸檬酸水溶液將琺瑯質(zhì)酸蝕15秒，沖洗并干燥。將表18所述聚合物(10％)溶于表19的溶液中，用#75涂料棒(RD Specialties，Inc.出品)將其涂覆于磨光的琺瑯質(zhì)表面。干的聚合物膜約5微米厚。
用ORAL BTM35直毛軟牙刷(Soft Straight toothbrush)在0.27牛頓的負(fù)荷下以3圈/秒的頻率刷各涂覆聚合物的琺瑯質(zhì)表面，直至僅有10％的琺瑯質(zhì)保留聚合物涂層。在刷牙過(guò)程中，琺瑯質(zhì)表面和牙刷均浸泡在50/50(重量)的CRESTTM常規(guī)香味牙膏/蒸餾水的漿液中。
在刷牙過(guò)程中，每隔一定時(shí)間用染色步驟測(cè)定保留聚合物涂層的磨光琺瑯質(zhì)表面的百分率。將磨光的表面用37％的磷酸浸蝕1秒，沖洗，并將其在0.2％的酸性紫#17(Aldrich Chemical Company，Inc.，Milwaukee，WI)水溶液中浸漬約30秒，沖洗并干燥?，m瑯質(zhì)表面未保留涂層的區(qū)域表現(xiàn)出污染，而抗牙斑聚合物比較不受磷酸侵蝕步驟的作用，因而能抗酸性紫#17的染污。用目視檢查測(cè)定刷牙后保留涂層的磨光表面面積之百分?jǐn)?shù)，表示為未被染污表面百分?jǐn)?shù)。
下述表19比較了聚合物G、H和I的耐牙刷/牙膏磨損性。結(jié)果表示五次重復(fù)測(cè)定平均值，表明聚合物G、H和I在刷牙過(guò)程中具有良好的耐磨損性。
表19
實(shí)施例9下述表20介紹了含不同B單元的抗牙斑聚合物的反應(yīng)組合物。表20中各聚合物用下述方法制備將丙烯酸(6g)，PDMS大分子單體(4g)，AIBN(0.2g)，所述B單元(26g)和溶劑(108ml)加入250ml圓底燒瓶中。室溫下用氮?dú)馔ㄟ^(guò)反應(yīng)混合物鼓泡15分鐘，使其脫氧。然后，在緩慢攪拌下使反應(yīng)混合物升溫至60℃，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)8小時(shí)。
表20
聚合物J和L通過(guò)在劇烈攪拌下將各反應(yīng)混合物滴加到四倍于其總體積的水中進(jìn)行純化。將沉淀的聚合物與水混合物分離，然后在真空箱中于約60℃干燥數(shù)日。將干燥的聚合物研磨成細(xì)粉，然后貯存。聚合物K采用類(lèi)似的方法純化，只是在反應(yīng)混合物滴加到水中之前將36g丙酮加入反應(yīng)混合物中，以溶解生成的聚合物。
采用稱(chēng)作“方法2”的下述步驟測(cè)量涂覆在琺瑯質(zhì)上的表20所述聚合物的耐牙刷/牙膏磨損性。用聚甲基丙烯酸甲酯埋嵌牛的門(mén)牙，使頰表面上升到埋嵌材料之上。然后，用120和600號(hào)金剛砂濕/干砂紙磨光該頰的表面。以便露出清潔平整的琺瑯質(zhì)表面。為進(jìn)一步清潔磨光的琺瑯質(zhì)表面，用10％檸檬酸水溶液將琺瑯質(zhì)酸蝕15秒，沖洗并干燥。用小刷子將表20所述聚合物在異丙醇中(聚合物J和L)或在50/50異丙醇/丙酮中(聚合物K)的溶液(10％)涂覆于磨光的琺瑯質(zhì)表面，然后使其風(fēng)干。該涂覆的琺瑯質(zhì)試樣在經(jīng)刷洗前于37℃和97％的相對(duì)濕度(“RH”)中靜置24小時(shí)。
用ORAL BTM35直毛軟刷(Soft Straight toothbrush)在140g的負(fù)荷下以50圈/分的頻率刷各涂覆聚合物的琺瑯質(zhì)表面15分鐘。在刷牙過(guò)程中，琺瑯質(zhì)表面和牙刷均浸泡在50/50(重量)的CRESTTM常規(guī)香味牙膏/蒸餾水的漿液中。
刷牙后，采用實(shí)施例8中方法1所述染色步驟測(cè)定保留聚合物涂層的磨光琺瑯質(zhì)表面的百分?jǐn)?shù)。
表20比較了含不同B單元的聚合物的耐牙刷/牙膏磨損性。結(jié)果表示兩次重復(fù)測(cè)定的平均值，表明上述聚合物 涂料在刷牙過(guò)程中具有良好的耐磨損性。
實(shí)施例10下述表21列出了含不同相對(duì)量A單元、B單元和C單元的抗牙斑聚合物的反應(yīng)組合物。表21中各聚合物用下述方法制備將單體AIBN(0.2g)和異丙醇(108ml)加入250ml圓底三口瓶中。室溫下用氮?dú)馔ㄟ^(guò)反應(yīng)混合物鼓泡15分鐘，使其脫氧。然后，在緩慢攪拌下，使反應(yīng)混合物升溫至60℃。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)8小時(shí)。
表21
表21所述單體聚合后，將溶解這些聚合物的足量丙酮加入各反應(yīng)混合物中。然后，，在劇烈攪拌下將各反應(yīng)混合物滴加到四倍于其總體積的水中，純化各聚合物。沉淀的聚合物與水混合物分離，然后在真空箱中于約60℃干燥數(shù)日。生成的固體聚合物經(jīng)研磨后作為粉末貯存。
表21所述聚合物涂料的疏水性和親水性分別用前進(jìn)和后退水接觸角表征。采用固著液滴技術(shù)測(cè)量前進(jìn)和后退水接觸角。通過(guò)先用環(huán)氧樹(shù)脂埋嵌牛的門(mén)牙，制備用于固著液滴接觸角測(cè)量的試樣。然后，用120和600號(hào)金剛砂濕/干砂紙、6和3微米的金剛石研磨膏和0.05微米氧化鋁漿磨光該頰表面，以便露出清潔平整的琺瑯質(zhì)表面。用小刷子將表21中抗牙斑聚合物在50/50異丙醇/丙酮中的溶液(10％)涂覆于上述磨光的琺瑯質(zhì)表面。表21中的接觸角結(jié)果表示兩次重復(fù)測(cè)量的平均值，表明上述聚合物涂料比裸露磨光的琺瑯質(zhì)(列于表6)更為疏水，且更不親水。
采用方法1測(cè)量了表21中聚合物的耐牙刷/牙膏磨損性，只是使用RDSpecialties，Inc.出品的#40涂膠棒將聚合物溶液涂覆于制得的琺瑯質(zhì)表面，結(jié)果生成厚度約3微米的干膜。這種聚合物膜由50/50異丙醇/丙酮中的10％的聚合物溶液鑄塑而成。將上述牙刷至完全脫除聚合物。表21中耐牙刷/牙膏磨損性結(jié)果表示3-5次重復(fù)測(cè)量的平均值，表明上述聚合物涂料在刷牙過(guò)程中具有良好的耐磨損性。
實(shí)施例11用下列方法測(cè)定了生齲菌實(shí)施例10中聚合物N和K的粘附性。用10％檸檬酸將干凈的牛牙酸蝕10秒，沖洗并干燥。然后，將酸蝕過(guò)的牙冠在50/50異丙醇/丙酮中的10％聚合物溶液中浸涂，然后使之風(fēng)干。
將涂覆聚合物的牛牙置于10mm×30mm聚丙烯試管中，用3MTMImprintTM印模材料(3M出品)將其固定在適宜位置。放置牛牙時(shí)，僅使牙冠部分暴露在外。然后，把牙冠倒放在24池組織培養(yǎng)皿(Costar，Inc.，Cambridge，MA)的池中，并向各池加入完整的人唾液覆蓋牙冠。上述牙在室溫下振動(dòng)培養(yǎng)1小時(shí)。將KCl緩沖液(0.1M NaCl，0.05M KCl，1mM KH2PO4，0.1mM MgCl2，1mM CaCl2，pH7.0)洗滌的“變異鏈球菌”(“Mutans streptococci”，American Type CultureCollection，Rockville，MD)加入上述唾液中(每牙109個(gè))并于室溫下再振動(dòng)培養(yǎng)2小時(shí)。然后，上述牙齒用KCl緩沖液或含0.3％TWEEN-80(Sigma，Inc.，St.Louis，MO)的KCl緩沖液洗滌兩次。將牙從印模材料中取出，倒放在新的24池的培養(yǎng)皿中。向各池中加入KCl緩沖液或含TWEEN 80的KCl緩沖液(2ml)，并洗牙兩次。在各池中加入DNA萃取緩沖液
(2.3ml)，隨后將培養(yǎng)皿加熱到95-100℃，并持續(xù)12分鐘。從池中取出增溶的DNA，將其三等分。將各份放入污跡測(cè)定儀(Slot-blotapparatus)的池中，測(cè)定各樣品中細(xì)菌的DNA水平。然后從培養(yǎng)皿中取出牙，并將其編號(hào)。
采用下述DNA污跡測(cè)定步驟測(cè)定各試樣中細(xì)菌的DNA水平。將一張Zeta-試樣(Zeta-Probe)雜交膜(BioRad Laboratories，Inc.，Richmond，CA)浸入蒸餾水中，備用。然后，把濕膜按放在污跡測(cè)定儀(Minifold II，Schleicher & Schuell，Inc.)中，應(yīng)用真空，用0.5ml TE緩沖液[10mm三羥甲基甲胺鹽酸(TRIZMATM鹽酸化物，Sigma，Inc.)，1mm EDTA，pH 8.0]沖洗各池。將增溶的DNA樣品放入各池中，用0.4M NaOH洗滌一次。把全部液體抽過(guò)雜交膜后，撤除真空源，卸下儀器，通過(guò)在紫外光(StratLinker，Strat agene，Inc.，LaJolla，CA)中曝光3分鐘，使DNA固定在半干的膜上。該膜用0.3M NaCl，0.03M檸檬酸鈉簡(jiǎn)單沖洗，放入37℃培養(yǎng)器中干燥。將干膜放入玻璃雜交室，加入15ml預(yù)雜交溶液(LifeTechnologies，Inc，Grand Island，NY)。將雜交爐(Hybridizer 700，Stratagene，Inc.)中的管子于65℃旋轉(zhuǎn)1小時(shí)。將用于有機(jī)體檢驗(yàn)的由地谷新配基標(biāo)記的整組基因試樣(150ng)加入予雜交溶液(15ml)中。將稀釋的試樣沸騰12分鐘。然后，從玻璃雜交室中移去預(yù)雜交溶液，換入上述稀釋的試樣溶液。將污跡膜與試樣一起于65℃培養(yǎng)過(guò)夜。
從雜交爐中取出培養(yǎng)過(guò)夜的污跡膜和地谷新配基標(biāo)記的試樣。將其放在振蕩平臺(tái)的玻璃盤(pán)中，于室溫下用0.3M NaCl和含0.1％十二烷基硫酸鈉(“SDS”)的0.03M檸檬酸鈉洗滌兩次(5分鐘)。將膜在雜化爐中于65℃用50ml 15mMNaCl和含0.1％SDS的1.5mM檸檬酸鈉洗滌兩次(30分鐘)。然后把膜放在玻璃盤(pán)中，室溫下用馬來(lái)酸緩沖液(0.15M NaCl，0.1M馬來(lái)酸，pH7.5)洗滌2分鐘。該膜于室溫下在含10％脫脂牛奶蛋白(KPL Laboratories，Gaithersburg，MD)的馬來(lái)酸緩沖液中培養(yǎng)1小時(shí)，以阻止在膜上的非指定反應(yīng)點(diǎn)。用含10％脫脂牛奶蛋白的馬來(lái)酸緩沖液稀釋由堿活性磷酸酶(Boehringer Mannheim，Inc.，Indianapolis，IN)標(biāo)記的抗地谷新配基抗體(1∶5000)，并將該稀釋液于室溫下加入膜中(1小時(shí))。移去抗體溶液，并用含0.3％TWEEN-20的馬來(lái)酸緩沖液洗膜兩次(15分鐘)。移去洗滌緩沖液后，該膜用酶基質(zhì)緩沖液(0.1MTRIZMA鹽酸化物，pH9.5)平衡5分鐘。加入磷酸溴氯吲哚酯/氮藍(lán)四唑酶基質(zhì)溶液(KPL Laboratories，Inc.)，然后，該膜于室溫下在黑暗中培養(yǎng)30分鐘。通過(guò)把膜轉(zhuǎn)入TE緩沖液中浸泡5分鐘，隨后用蒸餾水浸泡5-10分鐘中止顏色顯現(xiàn)。然后，將膜放在紙巾上干燥。
將上述干膜置于光密度計(jì)(Model 325，Molecular Dynamies，Inc.，Sunnyvale，CA)的輸送盤(pán)上進(jìn)行掃描。用分子動(dòng)力圖象QuantTM(Molecular Dynamics ImageQuantTM)軟件將掃描數(shù)據(jù)作為數(shù)字文件收集。測(cè)定各污跡的基本光學(xué)密度，并與位于各膜上的微生物的DNA標(biāo)準(zhǔn)曲線比較。通過(guò)用縱斷面測(cè)繪技術(shù)測(cè)定牙冠表面積，計(jì)算出各污跡微生物的對(duì)應(yīng)量，并使之標(biāo)準(zhǔn)化。
以“變異鏈球菌”的四種菌株[由American Type Culture Collection(ATCC)，Rockville，Maryland獲得]測(cè)定的細(xì)菌對(duì)聚合物N和K的粘附性結(jié)果列于表22。表22列出了與無(wú)涂層琺瑯質(zhì)相比，被粘附細(xì)菌的下降百分率。評(píng)價(jià)了在KCl洗滌中含有或不含TWEEN-80條件下的四種細(xì)菌。當(dāng)聚合物涂覆的牙齒用含Tween-80的KCl洗滌時(shí)，裸露的琺瑯質(zhì)參照牙齒也用含Tween-80的KCl洗滌。結(jié)果表示五次測(cè)量平均值，表明用抗牙斑涂料涂覆琺瑯質(zhì)，可顯著降低生齲菌的粘附性。
表22
實(shí)施例12下述表23介紹了含不同D單元的抗牙斑聚合物的反應(yīng)組合物，D單元包括A-174和下列烷氧基硅烷
表23也比較了制備的一種不含D單元的聚合物。表23中六種聚合物之每種均用下述方法制備將丙烯酸(6g)，甲基丙烯酸異丁酯，PDMS大分子單體(4g)，所述D單元，AIBN(0.2g)和異丙醇(108ml)加入250ml圓底燒瓶中。室溫下用氮?dú)馔ㄟ^(guò)反應(yīng)混合物鼓泡15分鐘，使其脫氧。然后，在緩慢攪拌下將反應(yīng)混合物升溫至60℃，并在氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)8小時(shí)。
聚合物B通過(guò)在劇烈攪拌下將反應(yīng)混合物滴加到四倍于其總體積的水中進(jìn)行純化。將沉淀的聚合物與水混合物分離，然后在真空箱中于約60℃干燥數(shù)日。
表23中含D單元的聚合物(聚合物Q-U)無(wú)需進(jìn)一步純化即可使用。用重量法測(cè)定各反應(yīng)混合物中聚合物的重量百分?jǐn)?shù)，然后各反應(yīng)混合物用異丙醇稀釋至含10％聚合物。
表23所述聚合物涂料的疏水性和親水性分別用前進(jìn)和后退水接觸角表征。采用Wilhelmy平板技術(shù)測(cè)量前進(jìn)和后退水接觸角，結(jié)果列于表23。該結(jié)果表示兩次測(cè)量的平均值，表明上述聚合物涂料比裸露磨光的琺瑯質(zhì)(列于表6)更為疏水，且更不親水。
用方法II測(cè)定了涂覆在琺瑯質(zhì)上的表23所述聚合物的耐牙刷/牙膏磨損性。用小刷子將表23聚合物的異丙醇溶液(10％)涂覆于磨光的琺瑯質(zhì)表面，然后使其風(fēng)干，試樣在經(jīng)刷洗之前，先在調(diào)濕箱中于37℃貯存至少24小時(shí)。結(jié)果表示至少兩次測(cè)量的平均值，表明含有D單元的聚合物涂料的耐牙刷/牙膏磨損性增強(qiáng)。
表23
實(shí)施例13下述表24列出了當(dāng)涂料溶液中加入一種縮合催化劑時(shí)，實(shí)施例12中聚合物Q-U的前進(jìn)和后退水接觸角。采用Wilhelmy平板技術(shù)測(cè)定接觸角。辛酸亞錫用作縮合催化劑(占聚合物重量的5％)。表24中結(jié)果表示兩次測(cè)量的平均值，表明上述聚合物涂料比裸露磨光的琺瑯質(zhì)(列于表6)更為疏水，且更不親水。
表24還展示了當(dāng)涂料溶液中加入一種縮合催化劑(聚合物重量的5％)時(shí)，用方法II測(cè)定的涂覆在琺瑯質(zhì)上的聚合物Q-U的耐牙刷/牙膏磨損性。用縮合催化劑辛酸亞錫、二月桂酸二丁錫或三亞乙基二胺制備抗牙斑聚合物的異丙醇溶液(10％)。用小刷子將該涂料溶液涂覆于磨光的琺瑯質(zhì)表面，并使其風(fēng)干。試樣在經(jīng)刷洗前，先在調(diào)濕箱中于37℃貯存至少24小時(shí)。結(jié)果為至少兩次測(cè)量的平均值，表明聚合物中包含一種可交聯(lián)的烷氧基硅烷D單元可顯著地增強(qiáng)涂料的耐磨損性。
表24
實(shí)施例14下述表25列出了當(dāng)涂料溶液中加入用于交聯(lián)的D單元的橋接化合物時(shí)，實(shí)施例12中聚合物Q和R的前進(jìn)和后退水接觸角。表25所示橋接化合物，稱(chēng)作“PHS”，由A-174經(jīng)水解和不完全縮合而得。表25所示PHS的濃度為基于溶液中聚合物重量的重量百分?jǐn)?shù)。用Wilhelmy平板技術(shù)測(cè)定了接觸角。表25的結(jié)果表示兩次測(cè)量平均值，表明上述聚合物涂料比裸露磨光的琺瑯質(zhì)(列于表6)更為疏水，且更不親水。
表25
下述表26和表27分別列出了當(dāng)涂料溶液中加入Y-11597(三[N-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]異氰尿酸酯，可由Osi Specialties，Inc.，購(gòu)得商品)時(shí)，實(shí)施例12中聚合物Q和R的前進(jìn)和后退水接觸角。根據(jù)聚合物中一摩爾的A-174單元，計(jì)算出加到涂料溶液中的該橋接化合物的摩爾量。表26和表27也展示了縮合催化劑協(xié)同橋接化合物對(duì)接觸角的影響。使用的縮合催化劑為辛酸亞錫，其濃度為溶液中聚合物重量的5％。采用Wilhelmy平板技術(shù)測(cè)定了接觸角。表26和表27中結(jié)果均為兩次測(cè)量的平均值，表明上述聚合物涂料比裸露磨光的琺瑯質(zhì)(列于表6)更為疏水，且更不親水。
表26
表27
采用方法II測(cè)定了當(dāng)涂料溶液中加入橋接化合物PHS或Y-11597時(shí)，涂覆在琺瑯質(zhì)上的聚合物Q和R的耐牙刷/牙膏磨損性，結(jié)果分別列于表25和表28。表28也展示了縮合催化劑協(xié)同橋接化合物的影響。以不同量的橋接化合物以及任選用一種縮合催化劑，制備了聚合物的異丙醇溶液(10％)。采用的縮合催化劑為辛酸亞錫，其濃度為溶液中聚合物重量的5％。用小刷子將涂料溶液涂覆于磨光的琺瑯質(zhì)表面，然后使其風(fēng)干。試樣經(jīng)刷洗之前先在調(diào)濕箱中于37℃貯存至少24小時(shí)。結(jié)果表示兩次測(cè)量的平均值，表明聚合物包含一種可交聯(lián)的烷氧基硅烷D單元可顯著地增強(qiáng)涂料的耐磨損性。
表28
實(shí)施例15采用實(shí)施例11所述步驟測(cè)量生齲菌對(duì)含有或不含縮合催化劑辛酸亞錫(為溶液中聚合物重量的5％)的實(shí)施例12中聚合物Q和S-U的粘附性，下述表29列出了對(duì)鏈球菌Sobrinus菌株(ATCC 27351)和鏈球菌godonii菌株(ATCC10558)測(cè)定的結(jié)果。表29列出了與未涂覆琺瑯質(zhì)對(duì)比，細(xì)菌粘附性下降的百分率。評(píng)價(jià)了在KCl洗滌中含有和不含TWEEN-80的條件下兩種細(xì)菌的粘附性。當(dāng)涂覆聚合物的牙齒用含Tween-80的KCl洗滌時(shí)，裸露的琺瑯質(zhì)參照牙齒也用含Tween-80的KCl洗滌。結(jié)果表示五次重復(fù)測(cè)量的平均值，表明用抗牙斑涂料涂覆琺瑯質(zhì)，可顯著降低生齲菌的粘附性。
表29
實(shí)施例16下述表30列出了一種含B單元甲基丙烯酸甲酯和D單元A-174的聚合物的反應(yīng)組合物。為進(jìn)行比較，表30包括一種不加D單元制備的類(lèi)似聚合物的反應(yīng)組合物。表30所述兩種聚合物均采用實(shí)施例8所述連續(xù)加料聚合法制備。單體物料包括丙烯酸(6g)，甲基丙烯酸甲酯(26g)，PDMS大分子單體(4g)和任選在異丙醇(28ml)中的A-174D單元(2.6g)。引發(fā)劑物料包括在異丙醇(60ml)中的AIBN(0.2g)。上述單體和引發(fā)劑物料分別置于60ml滴液漏斗中，然后將滴液漏斗與250ml圓底三口瓶相連。最初先將少量異丙醇(20ml)和一枚攪拌磁子加入250ml圓底燒瓶中。冷凝器裝在該反應(yīng)瓶的第三頸口。室溫下用氮?dú)馔ㄟ^(guò)料液鼓泡15分鐘，使反應(yīng)裝置脫氧。在氮?dú)獗Ｗo(hù)和緩慢攪拌下，反應(yīng)瓶保持60℃，將上述兩只滴液漏斗中物料在6小時(shí)中勻速(10ml/小時(shí))滴入反應(yīng)瓶。單體和引發(fā)劑滴加完畢后，反應(yīng)瓶在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于60℃繼續(xù)保溫3小時(shí)。
表30
聚合物K生成后，將丙酮(50ml)加入反應(yīng)混合物中，溶解聚合物。然后，在劇烈攪拌下，將反應(yīng)混合物滴加入四倍于其總體積的水中，純化聚合物。將沉淀的聚合物與水混合物分離，然后在真空箱中于約60℃干燥數(shù)日。生成的固體聚合物經(jīng)研磨后作為粉末貯存。
聚合物V無(wú)需進(jìn)一步純化即可使用。用重量法測(cè)定的聚合物百分收率為76.4％。然后，反應(yīng)混合物用50/50異丙醇/丙酮稀釋至含10％聚合物。
表30也列出了含橋接化合物PHS和縮合催化劑辛酸亞錫以及不含這兩種化合物的聚合物K和聚合物V的前進(jìn)和后退水接觸角。用Wilhelmy平板技術(shù)測(cè)量了上述接觸角。結(jié)果表示兩次測(cè)量的平均值，表明上述聚合物涂料比裸露磨光的琺瑯質(zhì)(列于表6)更為疏水，且更不親水。
用方法1測(cè)定了涂覆于琺瑯質(zhì)上的含橋接化合物PHS和縮合催化劑辛酸亞錫以及不含這兩種化合物的聚合物K和聚合物V的耐牙刷/牙膏磨損性。用#75涂料棒將表30所述聚合物在50/50異丙醇/丙酮中的溶液(10％)涂覆于磨光的琺瑯質(zhì)表面。干的聚合物膜約5微未厚。該涂覆后的牙齒在經(jīng)刷洗之前先在相對(duì)濕度95％的恒濕箱中于37℃貯存70小時(shí)。將涂覆后的牙齒刷至僅有10％的琺瑯質(zhì)保留聚合物涂層。表30的結(jié)果表示五次重復(fù)測(cè)量的平均值，表明聚合物中包含一種可交聯(lián)的烷氧基硅烷D單元可顯著增強(qiáng)涂料的耐磨損性。
權(quán)利要求
1.一種用于口腔環(huán)境硬組織表面或一些表面的涂料，該涂料包含一種含下列重復(fù)單元的聚合物A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500。
2.權(quán)利要求1的涂料，其中C單元為所述聚合物的1-30％(重量)。
3.權(quán)利要求1的涂料，其中極性或可極化基團(tuán)選自羥基、硫代、取代或未取代酰胺基、環(huán)醚、膦、伯胺、仲胺、叔胺、C、S、P和B的含氧酸，C、S、P和B的硫代含氧酸、這些基團(tuán)的前體和被護(hù)體。
4.權(quán)利要求1的涂料，其中A單元由含單或多官能的羧基分子及其鹽衍生，該分子由下列通式表示CH2＝CR2G-(COOH)d式中R2＝H、甲基、乙基、氰基、羧基或羧甲基，d＝1-5，而G為化學(xué)鍵或含1-12個(gè)碳原子的烴基連接基，其化合價(jià)為d+1，并可被任選取代和/或被一個(gè)取代或非取代雜原子間斷。
5.權(quán)利要求4的涂料，其中A單元包含一個(gè)含磷的酸性官能度。
6.權(quán)利要求4的涂料，其中A單元選自丙烯酸和甲基丙烯酸、衣康酸和N-丙烯酰氨基乙酸。
7.權(quán)利要求1的涂料，其中A單元由含單或多官能的羥基分子衍生，該分子由下列通式表示CH2＝CR2-CO-L-R3-(OH)4式中R2＝H、甲基、乙基、氰基、羧基或羧烷基，L＝O、NH，d＝1-5，而R3為含1-12個(gè)碳原子的d+1價(jià)烴基。
8.權(quán)利要求7的涂料，其中A單元選自(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥丁酯、丙三醇單(甲基)丙烯酸酯、三(羥甲基)乙烷單丙烯酸酯、季戊四醇單(甲基)丙烯酸酯、N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、羥乙基(甲基)丙烯酰胺和羥丙基(甲基)丙烯酰胺。
9.權(quán)利要求1的涂料，其中A單元選自烷氧基取代的(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺。
10.權(quán)利要求1的涂料，其中A單元由取代或未取代銨單體衍生，該單體通式為CH2=CR2-CO-L-R3-(N⊕R4R5R6)dQ-]]>式中R2＝H、甲基、乙基、氰基、羧基或羧烷基，L＝O、NH，d＝1-5，R3為含1-12個(gè)碳原子的d+1價(jià)烴基，R4和R5為H或1-12碳原子的烷基或由這些碳原子組成的碳環(huán)或雜環(huán)基團(tuán)，其中R6為H或1-30碳原子的烷基，Q-為有機(jī)或無(wú)機(jī)陰離子。
11.權(quán)利要求1的涂料，其中C單元由一種單體衍生，該單體有如下通式X(Y)n·Si(R)3-mZm式中X為可與A單體和B單體共聚的乙烯基；Y為二價(jià)連接基；n為零或1；m為1-3的整數(shù)；R為氫、低級(jí)烷基；Z為一價(jià)的硅氧烷聚合部分，其平均分子量大于約500，且在共聚條件下基本不反應(yīng)。
12.權(quán)利要求1的涂料，其中C單元由一種單體衍生，該單體有如下通式X(Y)n·Si(R)3-mZm式中X有如下通式 式中R7為氫原子或COOH基，R8為氫原子、甲基或CH2COOH基，Y為二價(jià)連接基Z有如下通式 式中R9和R11獨(dú)立地為低級(jí)烷基、芳基或氟代烷基，R10可為烷基、烷氧基、烷基氨基、芳基、羥基或氟代烷基，e為約5-約700的整數(shù)，m為1、2或3，n為零或1。
13.權(quán)利要求1的涂料，其中C單元由一種單體衍生，該單體選自以下通式 (b) X-Si(R)3-mZm 式中X為可與A單體和B單體共聚的乙烯基；m為1-3的整數(shù)；R和R”為氫、低級(jí)烷基；Z為一價(jià)的硅氧烷聚合部分，其數(shù)均分子量大于約500，且在共聚條件下基本不反應(yīng)；f為2-6的整數(shù)；g為0或1；h為0-2的整數(shù)。
14.權(quán)利要求1的涂料，其中A單元由含單或多官能的羧基分子及其鹽衍生，該分子由如下通式表示CH2＝CR2G-(COOH)d式中R2＝H或甲基；d＝1；和G為化學(xué)鍵或含1-12個(gè)碳原子的d+1價(jià)烴基連接基；和C單元由一種單體衍生，該單體通式為 (b)X-Si(R)3-mZm式中X為可與A單體和B單體共聚的乙烯基；m為1-3的整數(shù)；R為氫、低級(jí)烷基；Z為一價(jià)的硅氧烷聚合部分，其數(shù)均分子量大于約500，且在共聚條件下基本不反應(yīng)；f為2-6的整數(shù)；g為0或1。
15.權(quán)利要求1的涂料，其中所述涂料還包含至少一種烯屬不飽和化合物。
16.一種暫時(shí)性或永久性牙科修補(bǔ)物，該修補(bǔ)物含有一種適用于它的涂料，該涂料包含一種含下列重復(fù)單元的聚合物A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500。
17.一種正牙元件，該元件含有一種適用于它的涂料，該涂料包含一種含下列重復(fù)單元的聚合物A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500。
18.一種補(bǔ)牙元件，該元件含有一種適用于它的涂料，該涂料包含一種含下列重復(fù)單元的聚合物A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500。
19.一種適宜于涂覆人的口腔表面的牙科組合物，該組合物包含一種含下列重復(fù)單元的聚合物A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500。該組合物的非彈性模數(shù)小于或等于其彈性模數(shù)。
20.權(quán)利要求19的組合物，該組合物是一種牙膏制劑。
21.權(quán)利要求19的組合物，該組合物的非彈性模數(shù)等于其彈性模數(shù)。
22.一種口香糖，它包含一種含下列重復(fù)單元的聚合物A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500。
23.一種減少牙斑、細(xì)菌和色斑對(duì)口腔內(nèi)表面粘附的方法，該方法包括a)用一種包含下列重復(fù)單元的聚合物涂覆于所述口腔內(nèi)表面A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500，和b)使該聚合物在口腔內(nèi)表面干涸。
24.權(quán)利要求23的方法，其中所述聚合物作為可涂覆組合物而被應(yīng)用。
25.權(quán)利要求23的方法，其中所述聚合物作為一種組合物而被應(yīng)用，該組合物另外包含選自下列組分的一種載體溶劑水、低級(jí)醇、丙酮、硅油及其混合物。
26.一種減少細(xì)菌對(duì)口腔內(nèi)表面粘附的方法，該方法包括a)用一種包含下列重復(fù)單元的聚合物涂覆于所述口腔表面A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500，b)使該聚合物在口腔內(nèi)表面干涸，c)用包含表面活性劑的第二種組合物涂覆于上述已涂覆的口腔內(nèi)表面。
27.權(quán)利要求26的方法，其中所述第二種組合物包含0.1-30％(重量)的表面活性劑。
28.權(quán)利要求26的方法，其中所述表面活性劑是非離子表面活性劑。
29.權(quán)利要求26的方法，其中所述表面活性劑是陽(yáng)離子或陰離子表面活性劑。
30.權(quán)利要求26的方法，其中所述表面活性劑選自長(zhǎng)鏈脂肪酸鹽、長(zhǎng)鏈脂肪酸多羥基酯和長(zhǎng)鏈脂肪醇多羥基醚。
31.權(quán)利要求26的方法，其中所述第二種組合物在細(xì)菌或蛋白質(zhì)物質(zhì)粘附到已涂覆的口腔內(nèi)表面之前使用。
32.一種涂覆人的口腔表面的方法，該方法包括i)以下列比例混合單體，涂覆于所述口腔內(nèi)表面A)1-80％(重量)含極性或可極化基團(tuán)的可聚合單體，B)0-98％(重量)含調(diào)節(jié)基團(tuán)的可聚合單體，C)1-40％(重量)包含疏水接枝聚硅氧烷鏈的可聚合單體，該聚硅氧烷鏈的分子量至少為500，和ii)所述單體在口腔表面的原處聚合。
33.一種適宜于涂覆人的口腔表面的牙科組合物，該組合物包含a)一種包含下列重復(fù)單元的聚合物A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500，和b)一種表面活性劑。
34.一種配套元件，用于將修補(bǔ)物涂覆于需要此種處理的牙齒，該元件包括a)牙科修補(bǔ)材料b)包含一種含下列重復(fù)單元的聚合物的組合物A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500。
35.一種包含下列重復(fù)單元的聚合物A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500，該聚合物還包含側(cè)位的可交聯(lián)基團(tuán)。
36.權(quán)利要求35的聚合物，其中，所述側(cè)位的可交聯(lián)基團(tuán)為可聚合烯屬不飽和基團(tuán)。
37.權(quán)利要求35的聚合物，其中，所述側(cè)位的可交聯(lián)基團(tuán)為可聚合環(huán)氧基。
38.一種適宜于涂覆人的口腔表面的牙科組合物，該組合物包含a)一種包含下列重復(fù)單元的聚合物A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500，所述聚合物還包含側(cè)位可交聯(lián)基團(tuán)；和b)一種表面活性劑。
39.一種適宜于涂覆人的口腔表面的牙科組合物，該組合物包含一種含下列重復(fù)單元的聚合物A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500，其中所述聚合物還含有至少一個(gè)可進(jìn)行縮合反應(yīng)的硅烷部分。
40.權(quán)利要求39的組合物，其中所述硅烷部分為聚合物的0.1-30％(摩爾)。
41.權(quán)利要求39的組合物，其中所述硅烷部分有如下化學(xué)式-Si(R12)iTj式中X為可與A單體和B單體共聚的乙烯基；Y為多價(jià)連接基；n為零或1；R12為H或低級(jí)烷基；i為0-2的整數(shù)；j為1-3的整數(shù)；i+j＝3；和T為羥基或選自下列組分的可水解基團(tuán)鹵原子、烷氧基、烯氧基、酰氧基、羧基、氨基、酰胺基、二烷基亞氨氧基、酮肟和醛肟。
42.一種適宜于涂覆人的口腔表面的牙科組合物，該組合物包含一種含下列重復(fù)單元的聚合物A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500，D)1-50％(重量)化學(xué)式為X(Y)n-Si(R12)iTj的基團(tuán)，式中X為可與A單體和B單體共聚的乙烯基；Y為多價(jià)連接基；n為零或1；R12為H或低級(jí)烷基；i為0-2的整數(shù)；j為1-3的整數(shù)；i+j＝3；和T為羥基或選自下列組分的可水解基團(tuán)鹵原子、烷氧基、烯氧基、酰氧基、羧基、氨基、酰胺基、二烷基亞氨氧基、酮肟和醛肟。
43.權(quán)利要求41的組合物，其中T選自烷氧基、烯氧基、酰氧基、酮肟和醛肟。
44.權(quán)利要求41的組合物，其中T為烷氧基。
45.權(quán)利要求40的組合物，該組合物還包含一種可促進(jìn)活性硅烷部分縮合的催化劑。
46.權(quán)利要求45的組合物，其中所述催化劑選自含下列族中金屬的有機(jī)金屬催化劑III-A、IV-A、V-A、VI-A、VIII-A、I-B、II-B、III-B、IV-B和V-B。
47.權(quán)利要求46的組合物，其中所述催化劑選自二辛酸錫、環(huán)烷酸錫、二月桂酸二丁錫、二醋酸二丁錫、二氧化二丁錫、二辛酸二丁錫、鋯螯合物、鋁螯合物、鈦酸鋁、鈦異丙氧化物及其混合物。
48.權(quán)利要求45的組合物，其中所述催化劑選自三亞乙基二胺，對(duì)甲苯磺酸，正丁基磷酸及其混合物。
49.權(quán)利要求39的組合物，該組合物還包含一種化合物，該化合物含有至少兩個(gè)可進(jìn)行縮合反應(yīng)的硅縮合反應(yīng)位。
50.權(quán)利要求49的組合物，其中所述化合物有如下化學(xué)式Y(jié)-[Si(R12)iTj]k式中Y為多價(jià)連接基；R12為H或低級(jí)烷基；i為0-2的整數(shù)；j為1-3的整數(shù)；i+j＝3；k＝2-50；和T為羥基或選自下列組分的可水解基團(tuán)鹵原子、烷氧基、烯氧基、酰氧基、羧基、氨基、酰胺基、二烷基亞氨氧基、酮肟和醛肟。
51.權(quán)利要求50的組合物，其中T選自烷氧基、烯氧基、酰氧基、酮肟和醛肟。
52.權(quán)利要求50的組合物，其中T為烷氧基。
53.權(quán)利要求49的組合物，其中所述化合物有如下化學(xué)式 式中R＝-(CH2)3-Si(OCH3)3
54.權(quán)利要求49的組合物，該組合物還包含一種可促進(jìn)活性硅烷部分縮合的催化劑。
55.權(quán)利要求54的組合物，其中所述催化劑選自含下列族中金屬的有機(jī)金屬催化劑III-A、IV-A、V-A、VI-A、VIII-A、I-B、II-B、III-B、IV-B和V-B。
56.權(quán)利要求55的組合物，其中所述催化劑選自二辛酸錫、環(huán)烷酸錫、二月桂酸二丁錫、二醋酸二丁錫、二氧化二丁錫、二辛酸二丁錫、鋯螯合物、鋁螯合物、鈦酸鋁、鈦異丙氧化物及其混合物。
57.權(quán)利要求54的組合物，其中所述催化劑選自三亞乙基二胺、對(duì)甲苯磺酸、正丁基磷酸及其混合物。
58.權(quán)利要求39的組合物，其中所述聚合物的重均分子量為10,000-10,000,000。
59.權(quán)利要求39的組合物，其中所述聚合物的重均分子量為50,000-5,000,000。
60.一種用于口腔環(huán)境硬組織表面或一些表面的涂料，該涂料由包含下列重復(fù)單元的聚合物制成A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500，其中所述聚合物含有至少一個(gè)可進(jìn)行縮合反應(yīng)的硅烷部分。
61.一種暫時(shí)性或永久性牙科修補(bǔ)物，該修補(bǔ)物含有一種涂料，該涂料包含一種含下列重復(fù)單元的聚合物A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500，其中所述聚合物含有至少一個(gè)可進(jìn)行縮合反應(yīng)的硅烷部分。
62.一種正牙元件，該元件含有一種涂料，該涂料包含一種含下列重復(fù)單元的聚合物A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500，其中所述聚合物含有至少一個(gè)可進(jìn)行縮合反應(yīng)的硅烷部分。
63.權(quán)利要求39的組合物，該組合物的非彈性模數(shù)小于或等于其彈性模數(shù)。
64.權(quán)利要求39的組合物，該組合物的非彈性模數(shù)等于其彈性模數(shù)。
65.一種減少細(xì)菌對(duì)口腔內(nèi)表面粘附的方法，該方法包括a)用包含一種含下列重復(fù)單元的聚合物的組合物涂覆于所述口腔內(nèi)表面A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500，其中所述聚合物含有至少一個(gè)可進(jìn)行縮合反應(yīng)的硅烷部分；和b)使所述聚合物在口腔內(nèi)表面干涸。
66.權(quán)利要求65的方法，其中在涂覆聚合物之前，用酸性溶液處理待涂覆表面。
67.權(quán)利要求65的方法，其中所述組合物還包含一種可促進(jìn)活性硅烷部分縮合的催化劑。
68.權(quán)利要求65的方法，其中所述組合物還包含一種化合物，該化合物包含至少兩個(gè)可進(jìn)行縮合反應(yīng)的硅烷部分。
69.一種減少細(xì)菌對(duì)口腔內(nèi)表面粘附的方法，該方法包括a)用包含一種含下列重復(fù)單元的聚合物的組合物涂覆于所述口腔內(nèi)表面A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500，其中所述聚合物含有至少一個(gè)可進(jìn)行縮合反應(yīng)的硅烷部分，b)使所述聚合物在口腔內(nèi)表面干涸，c)用包含表面活性劑的第二種組合物涂覆于已涂覆的口腔內(nèi)表面。
70.一種減少細(xì)菌對(duì)鄰近正牙元件的口腔內(nèi)表面粘附的方法，該方法包括a)將正牙元件粘附于牙齒表面，b)用包含一種含下列重復(fù)單元的聚合物的組合物涂覆于正牙元件以及與該元件緊鄰的牙齒表面A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500，其中所述聚合物含有至少一個(gè)可進(jìn)行縮合反應(yīng)的硅烷部分；和c)使所述聚合物在口腔內(nèi)表面干涸。
71.一種配套元件，用于將修補(bǔ)物涂覆于需要此種處理的牙齒，該元件包括a)牙科修補(bǔ)材料b)包含一種含下列重復(fù)單元的聚合物的組合物A)1-80％(重量)極性或可極化基團(tuán)B)0-98％(重量)調(diào)節(jié)基團(tuán)C)1-40％(重量)疏水接枝聚硅氧烷鏈，其分子量至少為500，其中所述聚合物含有至少一個(gè)可進(jìn)行縮合反應(yīng)的硅烷部分。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于口腔環(huán)境中的硬組織和一些表面的涂料，該涂料能降低細(xì)菌和蛋白物質(zhì)在這些表面上的粘附力。還提供了降低這些物質(zhì)在上述表面的粘附力的方法以及用來(lái)配制上述涂料的聚合物。
文檔編號(hào)A61K8/00GK1142762SQ94194930
公開(kāi)日1997年2月12日 申請(qǐng)日期1994年12月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月6日
發(fā)明者S·B·米特拉, C·E·舍爾本, S·M·羅齊, B·L·凱德勞斯基 申請(qǐng)人:明尼蘇達(dá)礦產(chǎn)制造公司